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Procédé de décarbonatation et de dégazolinage simultanés
d'un mélange gazeux constitué principalement
d'hydrocarbures consistant en méthane et hydrocarbures en
C2 et plus et renfermant également C02.
L'invention concerne un procédé de décarbonatation
et de dégazolinage simultanés d'un mélange gazeux constitué
principalement d'hydrocarbures consistant en méthane et
hydrocarbures en C2 et plus et renfermant également C02 et
éventuellement un ou plusieurs composés non sulfurés à bas
point d'ébullition tels que H2, CO, N2 et argon.
Le procédé selon l'invention permet de séparer
directement un mélange gazeux du type précité en trois
composantes, à savoir:
- un gaz traité consistant principalement en
méthane et hydrocarbures en C2 et dont la teneur molaire en
C02 est au plus égale à 2~,
- une coupe d'hydrocarbures contenant au moins
80~ molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans
le mélange gazeux à traiter, et
- un courant de gaz acide consistant en C02
renfermant moins de 10$ molaire d'hydrocarbures, exprimés
en équivalent méthane, par rapport au C02.
On connaît plusieurs procédés, utilisés
industriellement, pour le traitement de mélanges gazeux
tels que définis plus haut et dont les principaux exemples
sont représentés par les divers gaz naturels, qui
comportent une opération de décarbonatation, c'est-à-dire
une élimination du C02, et une opération de dégazolinage,
c'est-à-dire une séparation des hydrocarbures lourds par
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exemple en C3 et plus, du mélange gazeux et permettent de
réaliser le fractionnement dudit mélange gazeux en les
trois composantes mentionnées ci-dessus.
Ces opérations de décarbonatation et de
dégazolinage sont généralement mises en oeuvre de manière
séparée et font partie d'une succession d'opérations
réalisées sur le mélange gazeux à traiter et comportant
principalement une élimination du gaz acide C02, un
séchage, une adsorption de l'eau sur un solide approprié
tel qu'un tamis moléculaire, une séparation par
distillation cryogénique entre -30°C et -90°C associée ou
non à une extraction par un solvant afin d'obtenir la coupe
de liquide de gaz naturel, et enfin un réchauffage du gaz
traité jusqu'à la température ambiante pour, généralement,
alimenter le réseau de gaz commercial.
Dans un tel schéma de traitement d'un mélange
gazeux du type gaz naturel renfermant les constituants
précités, l'abaissement de la température du mélange gazeux
est imposé par la seule production de la coupe de liquide
de gaz naturel, aucune autre opération n'étant effectuée à
ce niveau de température.
Dans ce type de schéma de traitement, la
réalisation en série d'opérations, qui s'appuient sur des
principes très différents et sont conduites à des niveaux
de température divers, présente de sérieux inconvénients.
Il n'y a que peu de possibilité d'intégration thermique, ce
qui rend ledit schéma de traitement extrêmement onéreux au
plan énergétique et au plan des investissements.
On connaît également des procédés de traitement de
mélanges gazeux du type des gaz naturels, qui permettent de
réaliser simultanément l'élimination du C02 contenu dans le
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mélange gazeux et la production d'hydrocarbures gazeux et
d'hydrocarbures liquides et dont le type est le procédé
connu sous le nom de procédé RYAN-HOLMES et décrit,
notamment, par J. RYAN et F. SCHAFFERT dans la revue
CHEMICAL ENGINEERING PROGRESS, Octobre 1984, pages 53 à 56.
Dans un tel procédé, le gaz naturel â traiter, aprês avoir
été déshydraté de manière conventionnelle puis réfrigéré,
est soumis à une distillation à base température mise en
oeuvre en trois ou quatre étapes successives.
Dans le mode de réalisation en trois étapes, le
gaz naturel déshydraté et réfrigéré est séparé, dans une
première colonne (déméthaniseur) en tête de laquelle est
injecté un additif consistant en une fraction liquide
d'hydrocarbures en C4 et plus, en une phase gazeuse
renfermant le méthane et les composés plus légers et une
fraction liquide contenant les hydrocarbures en C2 et plus
et le C02. Cette fraction liquide est séparée, dans une
deuxiême colonne (dé-êthaniseur) dans laquelle on introduit
également une certaine quantité de l'additif, en une
fraction de tête consistant en C02 et en une fraction de
queue renfermant les hydrocarbures en C2 et plus.
Ladite fraction de queue est ensuite séparée, dans
une troisième colonne, en une fraction de tête consistant
en une coupe liquide d'hydrocarbures en C2 à C4 et en une
fraction de queue consistant en une coupe liquide
d'hydrocarbures en C4 et plus, qui contient la majeure
partie des butanes et des hydrocarbures supérieurs présents
dans le gaz naturel traité et dont on prélève la quantité
appropriée pour constituer l'additif injecté dans les
première et seconde colonnes. L'utilisation de cet additif
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évite la cristallisation de C02 en tête du déméthaniseur et
assure la rupture de l'azéotrope qui se forme entre
l'éthane et C02 et facilite la séparation de ces composés
dans le dé-éthaniseur. Le procêdé précité repose dont pour
l'essentiel sur des opérations de distillation en série.
L'invention propose un procédé de décarbonatation
et de dégazolinage simultanés de mélanges gazeux, qui sont
disponibles sous une pression absolue supérieure à 0,5 MPa
et sont constitués principalement d'hydrocarbures consis-
tant en méthane et hydrocarbures en C2 et plus et
renferment également C02 et éventuellement un ou plusieurs
composés non sulfurés à bas point d'ébullition tels que H2,
CO, N2 et argon, de tels mélanges gazeux étant par exemple
du type des gaz naturels, ledit procédé permettant
d'atteindre plus facilement et à moindre coût, en
comparaison aux procédés connus, l'objectif d'une
séparation du mélange gazeux en les trois composantes, à
savoir gaz traité consistant principalement en méthane,
coupe liquide d'hydrocarbures â majorité d'hydrocarbures en
C3 et plus .et renfermant selon les besoins une quantité
plus au moins importante d'éthane et courant de C02, gui
ont les spécifications définies plus haut.
Le procédé selon l'invention est du type du
procédé qui est décrit dans la citation US-A-3770622 et
dans lequel on met le mélange gazeux en contact, dans une
zone de lavage, avec un solvant consistant en un liquide
qui dissout C02 et les hydrocarbures en C2 et plus et qui
possêde d'une part, à la pression atmosphérique, une
température d'ébullition supérieure à 40°C et d'autre part,
à -30°C, une viscosité inférieure à 0, 1 Pa. s, en opérant à
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une température suffisamment basse et avec un rapport des
débits de mélange gazeux à traiter et de solvant tel que
l'on produise, d'une part, un gaz traité consistant
principalement en méthane et présentant une teneur molaire
en C02 au plus égale à 2% et, d'autre part, une phase
liquide appelée solvant riche et formée du solvant enrichi
en C02 et en une fraction d'hydrocarbures en C2 et plus
renfermant au moins 80ô molaire des hydrocarbures en C3 et
plus présents dans le mélange gazeux à traiter, on soumet
le solvant riche à un traitement de déméthanisation au
moins partielle pour produire une phase liquide appauvrie
en méthane et appelée solvant riche déméthanisé et une
phase gazeuse riche en méthane, qui peut être
éventuellement réunie au mélange gazeux à traiter avant la
mise en contact de ce dernier avec le solvant, on soumet le
solvant riche déméthanisé à un traitement produisant un
courant de gaz acide, qui renferme la quasi-totalité du C02
présent dans le solvant riche déméthanisé, produisant
également un mélange d'hydrocarbures appelé coupe
d'hydrocarbures et produisant enfin un solvant régénéré,
qui est recyclé vers la zone de lavage.
Le procédé selon l'invention se distingue du
procédé de la citation US-A-3770622, et se caractérise
donc, en ce que le traitement du solvant riche déméthanisé
est réalisé de telle sorte que le courant de gaz acide
qu'il produit contienne, exprimé en équivalent méthane,
moins de 10~ molaire d'hydrocarbures par rapport au C02 et
que la coupe d'hydrocarbures obtenue consiste en un mélange
d'hydrocarbures en C2 et plus renfermant au moins 80~
molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le
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mélange gazeux à traiter, ledit traitement du solvant riche
déméthanisé consistant en l'un ou l'autre des traitements
a), b), c) suivants:
a) régénération du solvant riche déméthanisé
produisant le solvant régénéré et un mélange gazeux
contenant le C02 ainsi que les hydrocarbures en C2 et plus
présents dans le solvant riche déméthanisé et traitement
dudit mélange gazeux pour produire le courant de gaz acide
riche en C02 et la coupe d'hydrocarbures,
b) extraction sous forme liquide des
hydrocarbures en C2 et plus par mise en contact, dans une
zone d'extraction, du solvant riche déméthanisé, soumis
préalablement à une réfrigération, avec un solvant
hydrocarboné, de manière à produire un solvant purifié
renfermant la quasi-totalité du C02 présent dans le solvant
riche déméthanisé et ayant une teneur en hydrocarbure,
exprimée en équivalent méthane, inférieure à 10°s molaire
par rapport au C02 ainsi qu'un solvant hydrocarboné enrichi
en hydrocarbures en C2 et plus, puis régénération du
solvant purifié pour produire d'une part le solvant
régénéré et d'autre part le courant de gaz acide riche en
C02 et fractionnement du solvant hydrocarboné enrichi par
distillation en une fraction d'hydrocarbures en C2 et plus
constituant la coupe d'hydrocarbures et en le solvant
hydrocarboné régénéré, qui est recyclé, après
réfrigération, vers la zone d'extraction, et
c) refroidissement du solvant riche déméthanisé à
une température suffisamment inférieure à la température
règnant dans la zone de lavage pour provoquer une démixtion
dudit solvant riche déméthanisé en deux fractions, à savoir
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une fraction liquide inférieure, qui renferme la quasi-
totalité du C02 présent dâns le solvant riche déméthanisé
et possède une teneur en hydrocarbure, exprimée en
équivalent méthane, inférieure à 10% molaire par rapport au
C02 et qui constitue un solvant purifié, et une fraction
liquide supérieure, qui constitue la coupe d'hydrocarbures
en C2 et plus, et régénération du solvant purifié pour
produire d'une part le solvant régénéré et d'autre part le
courant de gaz acide riche en C02.
Par "équivalent méthane", on désigne suivant
l'invention autant de pseudo-molécules â un seul atome de
carbone qu'il y a d'atomes de carbone dans la molécule
considérée d'hydrocarbure.
Le solvant, qui est défini généralement ci-dessus
pour la mise en contact avec le mélange gazeux â traiter
aux fins d' absorption du C02 et des hydrocarbures en C2 et
plus, possède de préférence une viscosité inférieure â
0,05 Pa.s.
Le solvant suivant l'invention peut consister en
particulier en un ou plusieurs absorbants liquides
sélectifs du C02 et utilisés sous forme anhydre ou en
mélange avec de l'eau, le ou lesdits solvants étant choisis
parmi les amides de formules:
~ R1 ~ H3 ~ O
H-CON et CH3-CON , les aldéhydes de formule R3-C ,
R2 CH3 H
O // O
les esters de formules H-C\ et CH3- //\ , les alcanols
OR6 ORS
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en C1 à C4, les diéthers de formule CH3-O ~ C2H40-~-CH3,
les diéthers alcools de formule R90-C2Hç-O-C2H,ç-OH,
/O~
les lactones de formule O=C (CpH2p) et le carbonate
t
de propylène, avec dans ces formules R1 et R2, identiques
ou différents, désignant un atome d'hydrogène ou un radical
alcoyle en C1 ou C2, R3 étant un radical alcoyle en C3 ou
C4, R6 étant un radical alcoyle en C2 à Cç ou un radical
-f-C2H40-~-Rg avec Rg désignant un radical alcoyle en C1
ou C2 et n étant égal à 1 ou 2, R~ étant un radical alcoyle
en C1 ou C2 ou un radical -~-C2H40-~-p~Rg, Rg désignant un
radical alcoyle en C1 à C4 et p étant un nombre entier
allant de 2 à 4.
Des exemples non limitatifs d'absorbants
organiques liquides répondant aux formules ci-dessus sont
tels que N,N-diméthylformamide, N,N-diméthylacétamide,
diméthoxyméthane, diéthoxyméthane, diméthoxy-1,1 éthane,
méthanol, éthanol, diméthyléther de l'éthylène glycol,
diméthyléther du diéthylèneglycol, monométhyléther de
l'éthylèneglycol, butyrolactone, propiolactone et carbonate
de propylène.
La température de mise en contact du mélange
gazeux à traiter avec le solvant, dans la zone de lavage,
est de préférence comprise entre 0°C et -45°C.
La zone de lavage consiste avantageusement en une
ou plusieurs colonnes de lavage renfermant le nombre
approprié d'étages théoriques de lavage, lesdites colonnes
étant, par exemple, du type des colonnes à plateaux ou
encore des colonnes à garnissage. Avantageusement on
maintient substantiellement constante la température dans
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chacune des colonnes de lavage par échange indirect de
chaleur, effectué en un ou plusieurs points de la colonne
considérée, entre le milieu fluide contenu dans cette
colonne et un fluide réfrigérant.
Le traitement de déméthanisation appliqué au
solvant riche est réalisé, en particulier, en deux étapes,
à savoir une première étape dans laquelle ledit solvant
riche est soumis à une première détente à une pression
intermédiaire propre à libérer une fraction importante du
méthane dissous dans ledit solvant à déméthaniser et à
produire un premier gaz riche en méthane et un fluide
prédéméthanisé et une seconde étape dans laquelle le fluide
prédéméthanisé est soumis à une seconde détente puis à une
distillation de manière à produire un second gaz riche en
méthane et le solvant riche déméthanisé, le second gaz
riche en méthane étant comprimé jusqu'à la pression du
premier gaz riche en méthane puis mélangé à ce dernier pour
constituer la phase gazeuse riche en méthane..
La phase gazeuse riche en méthane, résultant du
traitement de déméthanisation appliqué au solvant riche,
est avantageusement comprimée jusqu'à la pression du
mélange gazeux à traiter, puis elle est refroidie et
mélangée au mélange gazeux à traiter avant la mise en
contact de ce dernier avec le 'solvant dans la zone de
lavage.
En particulier, lorsque l'on applique le
traitement a) au solvant riche déméthanisé, le traitement
du mélange gazeux contenant le C02 et les hydrocarbures en
C2 et plus, qui est produit lors de l'étape de régénération
dudit traitement a), consiste en un lavage dudit mélange
gazeux par mise en contact de ce mélange gazeux avec un
~
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solvant hydrocarboné en C5 et plus dans un espace de lavage
opérant à basse température de manière à produire le
courant de gaz acide riche en C02 et un solvant
hydrocarboné riche contenant la presque totalité des
hydrocarbures en C2 et plus contenu dans ledit mélange
gazeux et pratiquement exempt de C02, ledit lavage étant
suivi d'une régénération du solvant hydrocarboné riche pour
produire la coupe d'hydrocarbures en C2 et plus et un
solvant hydrocarboné régénéré que l'on recycle vers
10 l'espace de lavage.
Avantageusement la régénération du solvant riche
déméthanisé, réalisée au cours du traitement a), est mise
en oeuvre en réchauffant ledit solvant jusqu'à une
température proche de l'ambiante, en partageant le solvant
réchauffé en un premier et un second courants, en dirigeant
le premier courant directement vers une zone de
régénération, en dirigeant le second courant vers ladite
zone de régénération après l'avoir réchauffé par échange
indirect de chaleur avec le solvant régénéré, et en
soumettant le solvant â une distillation dans la zone de
régénération. Ladite distillation peut être effectuée en
présence d'un courant de gaz inerte, par exemple azote,
injecté dans la zone de régénération.
Avantageusement, lorsque l'on applique le
traitement c) au solvant riche déméthanisé, la température,
inférieure à la température régnant dans la zone de lavage,
à laquelle on refroidit ledit solvant riche déméthanisé
pour réaliser sa démixtion est plus particulièrement
comprise entre -25°C et -80°C.
La régénération du solvant purifié produit dans
l'un ou l'autre des traitements b) et c), qui conduit à la
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production du courant de gaz acide riche en C02 et
présentant, exprimée en équivalent méthane, une teneur en
hydrocarbures inférieure à lOs molaire par rapport au C02,
peut être réalisée par tout traitement permettant de
libérer les composés gazeux dissous dans un liquide. En
particulier, la régénération du solvant purifié peut être
effectuée par détente dudit solvant purifié jusqu'à une
pression supérieure à 100 kPa et par exemple comprise entre
150 kPa et 300 kPa et par stripage au moyen d'un gaz inerte
tel que l'azote associé éventuellement à un réchauffage du
solvant purifié dans la zone de régénération.
La régénération du solvant purifié peut encore
être réalisée en réchauffant ledit solvant purifié jûsqu'à
une température proche de l'ambiante, en partagent le
solvant réchauffé en un premier et un second courants, en
dirigeant le premier courant directement vers une zone de
régénération, en dirigeant le second courant vers cette
zone de régénération après l'avoir réchauffé par échange
indirect de chaleur avec le solvant purifié régénéré, et en
soumettant le solvant à une distillation dans la zone de
régénération aux fins de produire le solvant régénéré et le
courant de gaz acide riche en C02 fourni par le procédé.
Lorsque le mélange gazeux à traiter renferme de
l'eau et/ou des hydrocarbures en C5 et plus, il est
avantageusement soumis à un prétraitement destiné à
éliminer tout ou partie de ces composés avant d'être mis en
contact avec le solvant dans la zone de lavage.
Ce prétraitement peut consister en une
distillation réalisée éventuellement en présence de
solvant, prélevé sur le solvant injecté dans la zone de
lavage, pour produire le mélange gazeux prétraité
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présentant une teneur en hydrocarbures en C6 et plus
inférieure à O,lô en poids, une fraction d'hydrocarbures
dits lourds renfermant la quasi-totalité des hydrocarbures
en C6 et plus et tout ou partie des hydrocarbures en C5 et,
éventuellement, un liquide consistant en un mélange de
solvant et d'eau. Ladite distillation du mélange gazeux est
effectuée à une température au moins égale à la température
régnant dans la zone de lavage.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la
description donnée ci-après de plusieurs de ses formes de
mise en oeuvre faisant appel aux installations schématisées
sur les figures 1 à 3 du dessin annexé.
En se référant à la figure 1, le mélange gazeux à
traiter arrivant par le conduit 1 est introduit dans la
partie inférieure d'une colonne 2 de distillation, dans
laquelle ledit mélange gazeux est distillé éventuellement
en présence de solvant prélevé, par un conduit 41
débouchant dans la partie supérieure de la colonne 2, sur
le solvant régénéré 38 amené à la colonne 5 de lavage,
avant passage dudit solvant dans une zone 39 de
réfrigération montée sur le conduit 6 d'injection du
solvant régénéré dans ladite colonne 5 de lavage, de
manière à produire d'une part un mélange gazeux séché,
évacué de la colonne 2 par un conduit 3 et dont la teneur
en hydrocarbures en C6 et plus est inférieure à 0,1% en
poids, et d'autre part une coupe hydrocarbonée renfermant
la quasi-totalité des hydrocarbures en C6 et plus et
éventuellement tout ou partie des hydrocarbures en C5,
soutirée de la colonne 2 par un conduit 4 et éventuellement
un liquide soutiré de la colonne 2 par un conduit 54 et
consistant 'en un mélange de solvant et d'eau.
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Le mélange gazeux séché sortant de la colonne 2
par le conduit 3 est introduit dans la partie inférieure
d'une colonne 5 de lavage, par exemple du type colonne à
plateaux, dans laquelle il est mis en contact, à contre-
courant, avec du solvant froid régénéré injecté dans la
partie supérieure de la colonne 5 par le conduit 6, après
passage dans le réfrigérant 39, cette mise en contact ëtant
effectuée à une température comprise, par exemple, entre
0°C et -45°C, ladite température étant contrôlée par
passage du milieu liquide contenu dans la colonne 5 dans
des réfrigérants 7. En tête de la colonne 5 on évacue, par
un conduit 8, un gaz traité consistant principalement en
méthane et appauvri en C02, ledit gaz traité étant
réchauffé dans un système 9 de réchauffage puis dirigé, par
un conduit 10, vers une zone d'utilisation, tandis qu'en
fond de ladite colonne 5 on soutire, par un conduit 11, une
phase liquide constituée du solvant enrichi en C02 et
autres composés absorbés et appelée solvant riche.
On réalise la mise en contact du mélange gazeux
séché avec le solvant dans la colonne 5 de lavage à une
température approriée dans l'intervalle 0°C à -45°C et avec
un rapport des débits de mélange gazeux à traiter et de
solvant tel que d'une part le gaz traité recueilli, par le
conduit 8, en tête de la colonne 5 ait une teneur molaire
en C02 au plus égale à 2~ et que d'autre part le solvant
riche, s'écoulant par le conduit 11, renferme au moins 80~
molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le
mélange gazeux séché introduit dans la colonne 5.
Le solvant riche circulant dans le conduit 11 est
introduit, après passage à travers 1_a vanne 12 de détente,
dans la partie supérieure d'un ballon. de détente 13 dans
~
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14
lequel se sépare un premier gaz riche en méthane, que l'on
évacue en tête du ballon 13 par un conduit 14, et un
solvant riche prédéméthanisé, que l'on soutire en fond du
ballon 13 par un conduit 15. Ledit solvant riche
prédéméthanisé est soumis à une seconde détente à travers
une vanne de détente 16 suivie d'une distillation dans une
colonne 17 de distillation pourvue d'un rebouilleur 18, de
manière à produire un second gaz riche en méthane, que l'on
évacue en tête de la colonne 17 par un conduit 19, et une
10' phase liquide appauvrie en méthane, appelée solvant riche
déméthanisé, qui est soutirée en fond de la colonne 17 par
un conduit 2?. Le second gaz riche en méthane circulant
dans le conduit 19 est amené à passer dans un compresseur
20 d'où il sort, par un conduit 21, à une pression
sensiblement égale à celle du premier gaz riche en méthane
passant dans le conduit 14, puis ces deux gaz riches en
méthane sont mélangés dans le conduit 22 et la phase
gazeuse résultant de ce mélange est recyclée, par
l'intermédiaire d'un compresseur 23 dont la sortie est
20 prolongée par un conduit 24, un réfrigérant 25 et un
conduit 26, dans le conduit 3 d'amenée du mélange gazeux
séché à la colonne 5 de lavage.
Le solvant riche déméthanisé, soutiré de la
colonne 17 par le conduit 27, traverse une vanne de détente
29 puis un système 28 de réchauffage, dans lequel il est
amené à une température proche de l'ambiante, pûis il est
amené â une colonne 33 de régénération pourvue d'un
rebouilleur 40 après avoir été partagé en un premier
courant 30, qui est introduit directement dans la colonne
30 33 de régénération, et un second courant 31, qui est
introduit dans ladite colonne de régénération après avoir
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J. 5
été réchauffé dans un échangeur indirect de chaleur 35. La
régénération peut être réalisée en présence d'un courant de
gaz inerte, notamment un courant d'azote, injecté dans la
partie inférieure de la colonne 33 par un conduit 43.
Ladite régénération produit, d'une part, un solvant
régénéré soutiré en fond de la colonne 33, par un conduit
34, et utilisé dans l'échangeur de chaleur 35, pour
réchauffer le second courant 31 de solvant riche
déméthanisé à régénérer, avant d'être recyclé, par la pompe
37 et le conduit 38, vers la colonne 5 de lavage, et
d'autre part un mélange gazeux évacué en tête de la colonne
33, par un conduit 42, et contenant le C02 ainsi que les
hydrocarbures en C2 et plus présents dans le solvant riche
déméthanisé.
Le mélange gazeux passant dans le conduit 42 est
lavé à contre-courant, dans une tour de lavage 47 munie
d'un réfrigérant 46 en tête et d'un rebouilleur 70 en fond
et opérant à basse température, au moyen d'un solvant
hydrocarboné en C5 et plus amené à la tour de lavage 47 par
un conduit 53, ledit lavage produisant, d'une part, un
courant 44 de gaz acide riche en C02, qui renferme la
quasi-totalité du C02 présent dans le solvant riche
déméthanisé et possède, exprimée en équivalent méthane, une
teneur en hydrocarbures inférieure à 10$ molaire par
rapport au C02, et, d'autre part, un solvant hydrocarboné
riche 45 pratiquement exempt de C02 et contenant la presque
totalité des hydrocarbures en C2 et plus présents dans le
mélange gazeux arrivant par le conduit 42.
Le solvant hydrocarboné riche 45 est amené à une
colonne 49 de régénération dans laquelle ledit solvant 45
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est soumis à une distillation pour produire, d'une part,
une fraction d'hydrocarbures 48 constituant la coupe
d'hydrocarbures en C2 et plus renfermant au moins 80ô
molaire des hydrocarbures en C3 et plus contenus dans le
gaz à traiter amené à la colonne 5 de lavage par le conduit
3, et, d'autre part, un solvant hydrocarboné 50 régénéré,
qui est recyclé, par la pompe 51, à la colonne 47 de
régénération après réfrigération dans le système 52 et
passage dans le conduit 53.
Le mode de réalisation du procédé selon
l'invention, qui est illustré par la figure 2, diffère du
mode de réalisation illustré par la figure 1 uniquement par
le traitement du solvant riche déméthanisé disponible à la
sortie de la vanne de détente 29 montée sur le conduit 27
par lequel le solvant riche déméthanisé est soutiré de 1a
colonne 17 de déméthanisation. Les opérations réalisées
dans la colonne 2, de même que les opérations de mise en
contact du gaz à traiter avec le solvant dans la colonne 5
de lavage et de déméthanisation du solvant riche sont donc
identiques à celles décrites en référence à la figure 1.
Le solvant riche déméthanisé, détendu par passage
dans la vanne 29 de détente, est réfrigéré dans le système
réfrigérant 40 avec comme résultat la démixtion dudit
solvant en deux phases liquides, à savoir une phase
supérieure hydrocarbonée et une phase inférieure constituée
du solvant renfermant la majorité du C02 et une certaine
quantité d'hydrocarbures. L'ensemble est introduit dans une
tour d'extraction 56, dans laquelle il est mis en contact,
à contre-courant, avec un solvant hydrocarboné réfrigéré
injecté, par un conduit 57, dans la partie inférieure de la
tour d'extraction et avec un courant de solvant régénéré
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introduit dans la tour 56 par un conduit 63, de manière à
produire, d'une part, un solvant purifié renfermant la
quasi-totalité du -C02 présent dans le solvant riche
déméthanisé, ledit solvant purifié étant soutiré en fond de
la tour d'extraction 56 par un conduit 58 sur lequel est
monté une vanne de détente 60, et, d'autre part, un solvant
hydrocarboné enrichi en hydrocarbures en C2 et plus
renfermant peu de C02, ledit solvant étant évacué en tête
de la tour d'extraction 56 par un conduit 59.
Le solvant hydrocarboné enrichi 59 est introduit
dans une colonne 49 de régénération dans laquelle ledit
solvant est fractionné par distillation en une fraction
d'hydrocarbures en C2 et plus, qui est évacuée en tête de
ladite colonne 49 par un conduit 48 et constitue la coupe
d'hydrocarbures en C2 et plus renfermant au moins 80ô
molaire des hydrocarbures en C3 et plus contenus dans le
gaz à traiter amené à la colonne 5 de lavage par le conduit
3, et en un solvant hydrocarboné régénéré soutiré de 1a
colonne 49 par un conduit 50, lequel solvant hydrocarboné
régénéré est recyclé par la pompe 51, à travers le système
réfrigérant 61 et le conduit 57, à la tour d'extraction 56.
A la sortie de la vanne de détente 60, le solvant
purifié circulant dans le conduit 58 est introduit à la
partie supérieure d'une colonne 62 de régénération pourvue
d'un réchauffeur 69, dans laquelle ledit solvant purifié
est soumis à une régénération comportant un stripage à
l'aide d'un courant de gaz inerte, par exemple un courant
d'azote, injecté à la partie inférieure de la colonne 62
par un conduit 43. Ladite régénération produit, d'une part,
un solvant régénéré 34, qui est recyclé au moyen d'une
pompe 37 et d'un conduit 38 à la colonne de lavage 5 à
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18
travers l'échangeur de chaleur 39 et le conduit 6, et,
d'autre part, un courant 44 de gaz acide riche en C02, qui
renferme la quasi-totalité du C02 présent dans le solvant
riche déméthanisé et possède, exprimée en équivalent
méthane, une teneur en hydrocarbures inférieure à l0ô
molaire par rapport au C02.
Une partie du solvant régénéré froid passant dans
le conduit 38 est dérivée par un conduit 63 pour être
injectée dans la tour d'extraction 56 en un point de cette
tour situé au-dessus du point d'injection du solvant riche
déméthanisé circulant dans le conduit 27.
Dans le mode de réalisation du procédé selon
l'invention, qui est illustré par la figure 3, le méJ_ange
gazeux à traiter, arrivant par un conduit 1, est introduit
à la partie inférieure d'une colonne 5 de lavage, par
exemple du type colonne à plateaux, dans laquelle il est
mis en contact, à contre-courant, avec un solvant injecté
dans la partie supérieure de la colonne 5 par un conduit 6,
cette mise en contact étant effectuée à une température
comprise, par exemple, entre 0°C et -45°C. En tête de la
colonne 5 on recueille, par un conduit 8, un gaz traité
consistant principalement en méthane et appauvri en C02,
tandis qu'en fond de ladite colonne on soutire, par un
conduit 11, une phase liquide formée du solvant enrichi en
C02 et autres composés absorbés et appelée solvant riche.
On réalise la mise en contact du mélange gazeux à traiter
avec le solvant dans la colonne 5 à une température
appropriée dans l'intervalle 0°C à -45°C et avec un rapport
des débits de mélange gazeux à traiter et de solvant tel
que d'une part le gaz traité recueilli, par le conduit 8,
en tête de la colonne 5 ait une teneur molaire en C02 au
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19
plus égale à 2~ et que d'autre part le solvant riche,
passant dans le conduit 11 renferme au moins 80~ molaire
des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange
gazeux à traiter.
Le gaz traité, recueilli par le conduit 8 à la
température régnant dans la colonne de lavage 5, peut être
livré à un réseau de distribution après réchauffage ou
subir au préalable, le cas échéant, un ou plusieurs
traitements additionnels pour parfaire sa purification. Le
contrôle du profil de température dans la colonne 5 est
réalisé par l'intermédiaire des réfrigérants 7 parcourus
par le milieu liquide contenu dans la colonne 5.
Le solvant riche circulant dans le conduit 11 est
introduit, après passage à travers une vanne 12 de détente,
dans la partie supérieure de la colonne 17 de
déméthanisation, consistant en une colonne de distillation
à rebouillage 18 et dans laquelle le solvant riche est
fractionné en une phase gazeuse riche en méthane, que l'on
évacue en tête de la colonne 17 par un conduit 22, et en
une phase liquide appauvrie en méthane, appelée solvant
riche déméthanisé, qui est soutirée en fond de la colonne
17 par un conduit 27.
Le solvant riche déméthanisé est amené dans une
zone 64 de réfrigération, dans laquelle il est refroidi à
une température comprise, par exemple, entre -25°C et -80°C
et suffisamment inférieure à la température régnant dans la
zone 5 de lavage pour provoquer une démixtion dudit solvant
riche déméthanisé en deux fractions, qui se séparent, dans
un séparateur 65, en une fraction liquide inférieure
soutirée du séparateur par un conduit 65, ladite fraction
étant appelée solvant purifié et consistant en le solvant
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renfermant la quasi-totalité du C02 prêsent dans le solvant
riche déméthanisé et ayant une teneur en hydrocarbures,
exprimée en équivalent méthane, inférieure à 10% molaire
par rapport au C02, et en une fraction liquide supérieure,
appelée coupe d'hydrocarbures en C2 et plus et renfermant
au moins 80% molaire des hydrocarbures en C3 et plus
présents dans le mélange gazeux à traiter arrivant par le
conduit 1, ladite coupe d'hydrocarbures étant évacuée du
séparateur 65 par un conduit 48.
10 Le solvant purifié circulant dans le conduit 66
est introduit, après passage dans une vanne de détente 67,
dans la partie supérieure d'une colonne 68 de régénération
pourvue d'un réchauffeur 69, dans laquelle ledit solvant
purifié est soumis à une régénération par stripage à l'aide
d'un courant de gaz inerte, par exemple un courant d'azote,
injecté à la partie inférieure de la colonne 68 par un
conduit 43.
Ladite régénération produit, d'une part, un
solvant régénéré 34, qui est recyclé au moyen d'une pompe
20 37 et d'un conduit 38 à la colonne de lavage 5 à travers un
échangeur de chaleur 39 et le conduit 6, et, d' autre part,
un courant 44 de gaz acide riche en C02, qui renferme la
quasi-totalité du C02 présent dans le solvant riche
déméthanisé et possède une teneur en hydrocarbures,
exprimée en équivalent méthane, inférieure à 10% molaire
par rapport au C02.
Le mode de réalisation illustré par la figure 3
pourrait être également adapté pour inclure les étapes de
prétraitement du mélange gazeux â traiter et de
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déméthanisation en deux stades, que comportent les modes de
réalisation illustrés par les figures 1 et 2.
Pour compléter la description qui précêde, on
donne ci-après, à titre non limitatif, deux exemples de
mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
EXEMPLE 1:
En faisant appel à une installation analogue à
celle schématisée sur la figure 1 du dessin annexé et
fonctionnant comme décrit précédemment, on traitait un
mélange gazeux ayant la composition molaire suivante:
~ C02 . 18
~ Méthane . 71,5%
~ Ethane . 5,1%
~ Propane . 1,8%
~ Butane . 1,8%
~ Hexane . 1,8%.
Le mélange gazeux à traiter, arrivant par le
conduit 1 avec un débit de 10 000 kmoles/h, une température
de 30°C et une pression de 5 000 kPa était introduit dans
la colonne 2 d'élimination des hydrocarbures en C6 et plus.
Dans cet exemple, le mélange gazeux à traiter étant sec,
aucune addition de solvant n'était réalisée par le conduit
41.
Par le conduit 4 de la colonne 2, on évacuait 352
kmoles/h d'une coupe hydrocarbonée lourde ayant une
pression de 5 000 kPa et une température égale à 30°C,
ladite coupe ayant la composition suivante:
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~ C02 . 9, 2 6 $
~ Méthane . 18 ô
~ Ethane . 5,01 ~
~ Propane . 4,71 $
~ Butane . 12,05 ~
~ Hexane . 50, 97 ô .
Par le conduit 3 en tête de la colonne 2 on
évacuait 9648 kmoles/h d'un mélange gazeux prétraité ayant
une température de -20°C et une pression de 4950 kPa, ledit
mélange gazeux prétraité ayant la composition molaire
suivante:
~ C02 . 18,32 ô
~ Méthane . 73,45
~ Ethane . 5,10
~ Propane . 1,69
~ Butane . 1,43
~ Hexane . 0,01 %.
Le mélange gazeux prétraité était mis en contact
avec 6000 kmoles/h de solvant consistant en un mélange de
méthanol et d'eau dans un rapport molaire égale à 95:5 et
présentant üne pression de 5000 kPa et une température
égale à -30°C, ladite mise en contact étant réalisée dans
une colonne 5 de lavage comportant 14 plateaux et opérant à
-30°C sous une pression de 4900 kPa. Les réfrigérants 7
équipant la colonne 5 de lavage permettaient de maintenir
la température dans ladite colonne à la valeur désirée.
En tête de la colonne 5, on évacuait, par le
conduit 8, 7405 kmoles/h d'un gaz traité ayant une pression
de 4900 kPa et une température de -30°C, ledit gaz traité
ayant la composition molaire suivante:
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C02 . 1, 42 %
Mthane . 95,67
Ethane . 2,90
Mthanol . 0,01
En fond de la colonne 5 de lavage, on soutirait,
par le conduit 11, 9182 kmoles/h de solvant riche ayant une
température de -30°C et une pression de 4900 kPa, ledit
solvant riche ayant la composition molaire ci-après:
~ C02 . 21,15
~ Méthane . 6,11
~ Ethane . 3, 99
~ Propane . 1,88
~ Butane . 1,52
~ Méthanol . 62,07
~ Eau . 3,27 %.
Le gaz traité, évacué par le conduit 8, était
réchauffé jusqu'à température ambiante dans le système
échangeur de chaleur 9, ce qui permet d'assurer la
réfrigération du solvant dans le réfrigérant 39. Le gaz
traité réchauffé est dirigé par le conduit 10 vers un
gazoduc d'expédition.
La déméthanisation du solvant riche comportait
tout d'abord une première détente dudit solvant â une
pression de 3000 kPa, le solvant riche détendu alimentant
le ballôn 13 de détente dans lequel on produisait 362
kmoles/h d'un premier gaz renfermant 68% molaire de
méthane, que l'on évacuait en tête du ballon 13 par le
conduit 14, et un solvant riche prédéméthanisé soutiré
dudit ballon par le conduit 15 et dont la teneur molaire en
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méthane a été réduite de 6,11% à 3,57%. Le solvant riche
prédéméthanisé, dont la température était égale à -33,6°C,
était détendu dans la vanne 16 et alimentait ensuite la
colonne 17 de distillation comportant 10 plateaux et
opérant à 1800 kPa. La colonne 17 produisait 577 kmoles/h
d'un second gaz riche en méthane, évacué parle conduit 19
sous une pression de 1800 kPa et une température de -37°C,
et un solvant riche déméthanisé soutiré de la colonne 17
par le conduit 27 avec un débit de 8243 kmoles/h, une
pression de 1800 kPa et une température de -8,2°C.
Le solvant riche déméthanisé avait la composition
molaire suivante:
C02 . 20.16
Mthane . 0,03
Ethane . 3,37
Propane . 1,98
Butane . 1,67
Mthanol . 69,13
~ Eau . 3,64 %.
Le second gaz riche en méthane était comprimé,
dans le compresseur 20, jusqu' à la pression du premier gaz
riche en méthane, à savoir 3000 kPa. Le gaz comprimé
sortant du compresseur 20, par le conduit 21, était mélangé
au premier gaz riche en méthane pour constituer la phase
gazeuse riche en méthane 22, qui était ensuite comprimée,
dans le compresseur 23, jusqu'â la pression du mélange
gazeux à traiter, à savoir 5000 kPa, ladite phase gazeuse
comprimée étant ajoutée à travers le conduit 24, le
réfrigérant 25 et le conduit 26, au mélange gazeux
prétraité circulant dans le conduit 3.
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La phase gazeuse comprimée riche en méthane
passant dans le conduit 26 avait une température de -20°C,
une pression de 5000 kPa et un débit de 938 kmoles/h.
La composition molaire de ladite phase gazeuse
riche en méthane circulant dans le conduit 26 était la
w suivante:
~ C02 . 29,80
~ Méthane . 59,50
~ Ethane . 9,45
10 ~ Propane . 0,97
~ Butane . 0,26
~ Méthanol . 0,02 %.
Le solvant riche déméthanisé, après détente dans
la vanne 29 et réchauffage dans le système 28 de
réchauffage, avait une température de 10°C et une pression
de 800 kPa. Ledit solvant réchauffé était alors partagé en
un premier courant 30 ayant un débit de 4533 kmoles/h, qui
était dirigé directement vers la colonne 33 de
régénération, et en un second courant 31, qui était
20 réchauffé à 70°C dans l'échangeur de chaleur 35 avant
d'être acheminé vers la colonne de régénération 33. Cette
colonne opérait sous une pression de 700 kPa et comportait
18 plateaux, les courants 30 et 31 étant injectés
respectivement au niveau des plateaux 8 et 12, comptés à
partir du sommet de la colonne.
La colonne de régénération 33 produisait en tête
un mélange gazeux renfermant C02 et les hydrocarbures en C2
et plus, qui était évacué par le conduit 42 avec une
température de -14°C, une pression de 700 kPa et un débit
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de 2244 kmoles/h et en fond un solvant régênéré soutiré de
la colonne de régénération 33 par le conduit 34.
Le mélange gazeux passant dans le conduit 42 avait
la composition molaire suivante:
C02 . 74,07
Mthane . 0,12
Ethane . 12,36 %
Propane . 7,28 %
Butane . 6,13%
~ Hexane . 0,04%.
Le solvant régénéré est refroidi par passage dans
l'échangeur de chaleur 35, puis recomprimé à une pression
de 5000 kPa par la pompe 37, et il est ensuite dirigé par
le conduit 38 d'une part en quantité majeure vers la
colonne 5 de lavage, à travers le réfrigérant 39 et le
conduit 6.
Le mélange gazeux passant dans le conduit 42 était
lavé à contre courant dans la tour de lavage 47 à l'aide
d'un solvant hydrocarboné consistant en majorité en hexane.
La tour 47 comportait 35 plateaux et opérait sous une
pression de 700 kPa avec une température de -30°C en tête
au niveau du réfrigérant 46.
L'alimentation de la tour 47 en solvant, par le
conduit 53 , et en mélange gazeux, par le conduit 42 , était
effectuêe respectivement sur le premier plateau et sur le
plateau 21 de ladite tour. La tour de lavage 47 produisait
en tête un courant de gaz acide 44 riche en C02 et ayant
une teneur en hydrocarbures, exprimée en équivalent
méthane, inférieure à 10% molaire par rapport au C02, ledit
courant de gaz acide ayant une température de -30°C, une
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pression de 650 kPa et un débit de 1685 kmoles/h, et en
fond un solvant hydrocarboné 45 à teneur réduite en C02
ayant une température de 95,8°C, une pression de 730 kPa et
un débit de 5059 kmoles/h.
La composition molaire du courant de gaz acide 44
était la suivante:
~ C02 . 98,65
~ Méthane . 0,15
~ Ethane . 0,98
~ Butane . 0,05
~ Hexane . 0,17 %.
Le solvant riche hydrocarboné 45 avait la
composition molaire suivante:
~ Ethane . 5,16
~ Propane . 3,23 %
~ Butane . 3,69
~ Hexane . 87,91 %.
Le fractionnement du solvant riche hydrocarboné 45
dans la colonne 49 pourvue de 28 plateaux et opérant sous
une pression de 600 kPa produisait en tête 561 kmoles/h
d'une coupe d'hydrocarbures 48 en C2 et plus ayant une
température de 18°C et une pression de 600 kPa et en fond
4500 kmoles/h de solvant hydrocarboné régénéré ayant une
température de 142,7°C et une pression de 670 kPa, ledit
solvant renfermant, en mole, 98,89% d'hexane et 1,11% de
butane.
La composition molaire de la coupe d'hydrocarbures
48 en C2 et plus êtait la suivante:
~ C02 . 0, 02 %
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~ Ethane . 46,49
~ Propane . 29,10
~ Butane . 24,37
~ Hexane . 0,02%.
EXEMPLE 2
En faisant appel à une installation analogue à
celle schématisée sur la figure 2 du dessin annexé et
fonctionnant comme décrit précédemment, on traitait un
mélange gazeux ayant les mêmes composition, température,
pression et débit que le mélange gazeux de l'exemple 1.
Le prétraitement dudit mélange gazeux, dans la
colonne 2, pour en éliminer les hydrocarbures en C6 et plus
était réalisé dans les conditions de l'exemple 1 et l'on
évacuait de ladite colonne 2 d'une part, par le conduit 3,
un mélange gazeux prétraité et d'autre part, par le conduit
4, une coupe hydrocarbonée lourde présentant les mêmes
caractéristiques de composition, température, pression et
débit que celles du mélange gazeux prétraité et de la coupe
hydrocarbonée lourde obtenus dans l'exemple 1.
Le mélange gazeux prétraité était mis en. contact
avec 11500 kmoles/h de solvant ayant üne température de
20°C et une pression de 5000 kPa et renfermant, en mole,
82,34% de méthanol, 14,67% d'eau et 2,88 d'hexane, ladite
mise en contact étant réalisée dans une colonne 5 de lavage
comportant 14 plateaux et opérant à -20°C sous une pression
de 4900 kPa. Les réfrigérants 7 équipant la colonne 5 de
lavage permettaient de maintenir la température dans ladite
colonne à la valeur désirée.
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29
En tête de la colonne 5, on évacuait, par le
conduit 8, 7499 kmoles/h d'un gaz traité ayant une pression
de 4900 kPa et une tempêrature de -20°C, ledit gaz traité
ayant la composition molaire suivante:
~ C02 . 1,68
~ Méthane . 94,44 %
~ Ethane . 3,78
~ Méthanol . 0,02%.
Le gaz traité, évacué par le conduit 8, était
réchauffé jusqu'à température ambiante dans le système
échangeur de chaleur 9, le gaz traité réchauffé étant
dirigé, par le conduit 10, vers un gazoduc d'expédition.
En fond de la colonne de lavage, on soutirait, par
le conduit 11, 14655 kmoles/h de solvant riche ayant une
température de -20°C et une pression de 4900 kPa, ledit
solvant riche ayant la composition molaire ci-aprês:
~ C02 . 13,64
~ Méthane . 3,70
~ Ethane . 2,10
~ Propane . 1,23
~ Butane . 0,98
~ Hexane . 2,24
~ Méthanol . 64,61
~ Eau . 11,51 %.
La déméthanisation du solvant riche comportait
tout d'abord une première détente dudit solvant à une
pression de 3000 kPa, le solvant riche détendu alimentant
le ballon 13 de détente dans lequel on produisait 401
kmoles/h d'un premier gaz renfermant 64% molaire de
méthane, que l'on évacuait en tête du ballon 13 par le
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conduit 14, et un solvant riche prédéméthanisé soutiré
dudit ballon par le conduit 15 et dont la teneur molaire en
méthane a été réduite de 3,70 à 2,01%. Le solvant riche
prédéméthanisé, dont la température était égale à -22,5°C,
était détendu dans la vanne 16 et alimentait ensuite la
colonne 17 de distillation comportant 10 plateaux et
opérant à 1800 kPa.
La colonne 17 produisait 604 kmoles/h d'un second
gaz riche en méthane, évacué par le conduit 19 sous une
10 pression de 1800 kPa et à une température de -25°C, et un
solvant déméthanisé soutiré de la colonne 17, par le
conduit 27, avec un débit de 13649 kmoles/h, une
température de 1°C et une pression de 1800 kPa.
Le solvant riche déméthanisé passant dans le
conduit 27 avait la composition molaire suivante:
C02 . 12,11 %
Mthane . 0,03 %
Ethane . 1,53
Propane . 1,20
20 Butane . 1,01
~ Hexane . 2,39 %.
~ Méthanol . 69,37
~ Eau . 12,36
Le second gaz riche en méthane était comprimé,
dans le compresseur 20, jusqu'à la pression du premier gaz
riche en méthane, à savoir 3000 kPa. Le gaz comprimé
sortant du compresseur 20, par le conduit 21, était mélangé
au premier gaz riche en méthane pour constituer la phase
gazeuse riche en méthane 22, qui était ensuite comprimée,
30 dans le compresseur 23, jusqu'à la pression du mélange
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gazeux à traiter, à savoir 5000 kPa, ladite phase gazeuse
comprimée étant ajoutée à travers le conduit 24, le
réfrigérant 25 et le conduit 26, au mélange gazeux
prétraité circulant dans le conduit 3.
La phase gazeuse comprimée riche en méthane
passant dans le conduit 26 avait une température de -20°C,
une pression de 5000 kPa et un débit de 1006 kmoles/h. La
composition molaire de ladite phase gazeuse riche en
méthane circulant dans le conduit 26 était la suivante:
C02 . 34,31
Mthane . 53,50
Ethane . 9,84 %
Propane . 1,70
Butane . 0,53
Hexane . 0,09
Mthanol . 0,03 %.
Le solvant riche déméthanisé, détendu dans la
vanne 29 et réfrigéré à -40°C dans le systëme réfrigérant
40, était mis en contact, à contre-courant, dans la tour 56
d'extraction liquide/liquide avec un solvant hydrocarboné
réfrigéré à teneur majoritaire en hexane, ledit solvant
hydrocarboné étant constitué, en mole, de 95,77 % d'hexane,
1,11% de butane et 3,12% de méthanol. La tour 56
d'extraction comportait 31 plateaux et était alimentée sur
le premier plateau par 5000 kmoles/h de solvant régénéré
amené par le conduit 63 avec une température de -40°C, sur
le plateau 21 par le solvant riche déméthanisé issu du
systême de réfrigération 40 et sur le plateau 31 par le
solvant hydrocarboné réfrigéré à base d'hexane amené par le
conduit 57 avec un débit de 1600 kmoles/h. Cette extraction
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produisait 2079 kmoles/h d'un solvant hydrocarboné riche
ayant une température de -40°C et une pression de 1200 kPa,
ledit solvant hydrocarboné riche étant évacué en tête de la
tour 56 par le conduit 59, et 18069 kmoles/h de solvant
épuré soutiré en fond de ladite tour, par le conduit 58, à
une température de -40°C et sous une pression de 1200 kPa.
La composition molaire du solvant hydrocarboné
riche passant dans le conduit 59 était la suivante:
~ C02 . 0 , 14 %
~ Méthane . 0,13
~ Ethane . 9,19
~ Propane . 7,79
~ Butane . 6,62
~ Hexane . 73,72
~ Méthanol . 2,40 %.
La composition molaire du solvant purifié passant
dans le conduit 58 était la suivante:
~ C02 . 9,16
~ Méthane . 0,01
~ Ethane . 0,10
~ Propane . 0,01
~ Hexane . 2,42
~ Méthanol . 74,91
~ Eau . 13,40 %.
Par fractionnement du solvant hydrocarboné enrichi
59 dans la colonne 49 de régénération comportant 28
plateaux et opérant à 700 kPa, on produisait d'une part, en
tête de la colonne 49, 497 kmoles/h d'une coupe
d'hydrocarbures en C2 et plus ayant une température de 28°C
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33
et une pression de 700 kPa, que l'on évacuait par le
conduit 48, et d'autre part, en fond de ladite colonne,
1600 kmoles/h de solvant hydrocarboné régénéré ayant une
température de 142,7°C et une pression de 670 kPa, que l'on
soutirait par le conduit 50.
La coupe d'hydrocarbures en C2 et plus, évacuée
par le conduit 48, avait la composition molaire suivante:
~ C02 . 0,59
~ Méthane . 0,54
~ Ethane . 38,40
~ Propane . 32,58
~ Butane . 27,67 %
~ Hexane . 0,20
~ Méthanol . 0,02 %.
Le solvant hydrocarboné régénéré passant dans le
conduit 50 renfermait, en mole, 95,77% d'hexane, 1,11% de
butane et 3,12% de méthanol. Ledit solvant était amené,
dans la pompe 51, jusqu'à une pression de 1200 kPa, puis
réfrigéré à -40°C dans le système réfrigérant 61 avant
d'être recyclé, par le conduit 57, à la tour 56
d'extraction.
Le solvant purifié issu, par le conduit 58, de la
tour 56 d' extraction est détendu à une pression de 200 kPa
dans la vanne de détente 60, puis il est introduit dans la
colonne de régénération 62 aux fins de régénération. Ladite
colonne 62, comportant 14 plateaux et opérant sous une
pression de 200 kPa, est alimentée sur le premier plateau
par le solvant purifié à régénérer et sur le dernier
plateau par un courant d'azote amené, par le conduit 43,
avec un débit de 650 kmoles/h. Le réchauffeur 69, dont est
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munie ladite colonne 62, était situé sur le septième
plateau.
La régénération du solvant purifié produisait,
d'une part, 2289 kmoles/h d'un courant de gaz acide riche
en C02, ledit courant étant évacué par le conduit 44 en
tête de la colonne 62 et, d'autre part, un solvant régénéré
soutiré en fond de la colonne 62 par le conduit 34.
Le courant de gaz acide riche en C02 évacué par le
conduit 44 avait une pression de 200 kPa et une température
de -47,5°C et il présentait la composition molaire
suivante:
~ C02 . 71,64
~ Méthane . 0,05
~ Ethane . 0,77
~ Propane . 0,04
~ Hexane . 0,40
~ Méthanol . 0,06
~ Azote . 27,04 %.
Le solvant régénéré circulant dans le conduit 34
était porté à la pression de 5000 kPa par passage dans la
pompe 37, puis partagé en deux parties, â savoir une
majeure partie recyclée vers la colonne de lavage 5 après
passage dans le système échangeur de chaleur 39 et le
conduit 6 et une partie amenée dans la tour 56 d'extraction
par le conduit 63.
