Способы и установка для извлечения газоконденсатных жидкостей

СПОСОБЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЛУОР ТЕКНОЛОДЖИЗ КОРПОРЕЙШН (US) В рассматриваемых установках и способах извлечения NGL из исходных газов с содержанием диоксида углерода, равным приблизительно 2% или более, используются конфигурации с регулированием температуры, которые обеспечивают высокий уровень и универсальное извлечение этана и более тяжелых компонентов, в то же время при осуществлении способа предотвращается замерзание диоксида углерода. Когда исходный газ содержит значительную долю компонентов С 3+ и имеет умеренное содержание диоксида углерода, можно применять конфигурацию с одной колонной и промежуточным конденсатором флегмы, в то время как для исходных газов с высоким содержанием диоксида углерода и относительно низкой концентрацией компонентов С 3+ можно применять конфигурации с двумя колоннами. 014452 В данной заявке испрашивается приоритет по находящейся на одновременном рассмотрении предварительной заявке на патент США с порядковым номером 60/697458, которая подана 7 июля 2005 г. Область техники, к которой относится изобретение Область техники, к которой относится изобретение, относится к переработке газа и, в частности, к переработке газа для извлечения этана и/или извлечения пропана из различных источников природного газа. Уровень техники В различных способах извлечения сжиженных углеводородов из исходных газов в качестве источника холода часто применяется расширение газа и, в частности, для извлечения этана и пропана из газа,подаваемого под высоким давлением. Однако и особенно, когда давление исходного газа относительно низкое, или он содержит значительные количества пропана и/или более тяжелых компонентов, может потребоваться также дополнительное охлаждение (например, охлаждение пропана). В большинстве известных газоконденсатных установок для извлечения газоконденсатных жидкостей (NGL) исходный газ охлаждают и частично конденсируют обычно путем теплообмена с паром, отводимым из верхней части колонны деметанизатора, боковыми ребойлерами и/или путем внешнего охлаждения пропана. Затем образованную таким образом жидкую фракцию (которая содержит менее летучие компоненты) выделяют в то время, как паровую фракцию обычно делят на две части. Одну часть затем резко охлаждают и подают в верхнюю секцию деметанизатора в то время, как давление другой части снижают в турбодетандере и подают ее в среднюю секцию. Такие конфигурации часто применяют для исходного газа с низким содержанием СО 2 (например, менее 2%) и относительно высоким содержанием С 3+ (например, более 5%), и такие конфигурации обычно являются нерентабельными на практике для исходного газа с высоким содержанием СО 2 (более 2%) и низким содержанием С 3+ (менее 2%, и чаще менее 1%). Однако в общеизвестных установках остаточный газ из ректификационной колонны зачастую еще содержит значительные количества этана и пропана, которые можно было бы дополнительно извлекать,если резко охлаждать остаточный газ до более низкой температуры или подвергать его еще одной стадии ректификации. Более низкую температуру зачастую обеспечивают, применяя более высокую степень расширения при прохождении через турбодетандер, которая снижает давление и температуру в колонне. Однако даже при значительно более низких температурах на общеизвестных установках высокое извлечение этана, превышающее 90%, часто недостижимо вследствие замерзания СО 2 в деметанизаторе. Кроме того, такая операция обычно также экономически не оправдана вследствие высоких капитальных затрат на компрессионное оборудование и высоких энергетических затрат. Поэтому на основе наиболее известных конфигураций извлечение этана обычно ограничивается диапазоном от 70 до 80% вследствие проблем, связанных с замерзанием СО 2, и экономических ограничений. Типичные установки для извлечения NGL с турбодетандером, охладителем исходного газа, сепараторами и орошаемой ректификационной колонной описаны, например, в патенте США 4854955 (авторы Campbell и др.). Здесь используется конфигурация для умеренного извлечения этана с помощью турборасширения, при которой пар, отводимый из верхней части колонны деметанизатора, охлаждают и конденсируют с помощью верхнего теплообменника, применяя охлаждение, вызванное резким охлаждением исходного газа. С помощью такой дополнительной стадии охлаждения из газа, отводимого из верхней части колонны, конденсируется большая часть NGL-компонентов (особенно пропан и более тяжелые компоненты), которые позднее извлекаются в сепараторе и возвращаются в колонну в виде флегмы. К сожалению, несмотря на то, что с помощью такого способа можно обеспечить высокое извлечение пропана, извлечение этана зачастую бывает умеренным (обычно приблизительно от 70 до 80%). В еще одном примере, приведенном в патенте США 6453698 (Jain и др.), авторы описали конфигурацию, при которой из колонны выводится промежуточный поток пара с последующим сжатием, резким охлаждением низкотемпературным остаточным газом для получения обедненного пара, который дополнительно охлаждают остаточным газом и, в конечном счете, конденсируют с образованием обедненной флегмы в колонне. Хотя с помощью такого способа можно обеспечить высокое извлечение этана, затраты на дополнительное оборудование, такое как дополнительные компрессоры, сепараторы и теплообменники,обычно трудно оправдать. Дополнительные примеры включают в себя конфигурации из двух колонн с первой колонной, действующей в качестве орошаемого абсорбера, и второй колонной, которая используется в качестве деметанизатора или деэтанизатора. В таких установках обычно используется дополнительная ректификационная колонна, которая принимает многочисленные потоки пара в определенных местах, которые позволяют колонне производить верхнюю флегму для орошаемого абсорбера. Например, в патенте США 5953935 (автор Sorensen) описано применение пара, отводимого из верхней части второй колонны, для резкого охлаждения газа, отводимого из верхней части первой колонны, с образованием обедненной флегмы. Аналогично, как описано в патенте США 5771712 (автор Campell), сжиженный газ, отводимый из верхней части первой дистилляционной колонны, используется в качестве обедненной флегмы во второй колонне. При еще одном подходе, описанном в патенте США 6363744 (автор Finn и др.), остаточный газ-1 014452 возвращается из компрессора остаточного газа, затем резко охлаждается паром, отводимым из верхней части колонны, и применяется в качестве обедненной флегмы в деметанизаторе. С другой стороны, когда требуется высокое извлечение этана, для получения холода и обедненной флегмы, обогащенной метаном, обычно применяют рециркуляцию остаточного газа, как описано в патенте США 4687499 (авторAghili). Несмотря на то, что такие установки улучшают извлечение этана и пропана, по меньшей мере, до некоторой степени, чтобы обеспечить высокое извлечение этана, они также требуют очень низких температур (-100F или ниже) в деметанизаторе. Однако вследствие очень низких температур содержание метана в сжиженном газе на тарелках колонны также очень высоко, что заведомо приводит к значительному внутреннему возвращению метанового компонента в нижнюю секцию. Следовательно, такие конфигурации неэффективны, так как требуют высоких нагрузок на ребойлеры и жестких требований к охлаждению. Кроме того, вследствие относительно низких температур в нижней секции часто происходит замерзание CO2, которое создает значительные трудности для непрерывного режима работы. С другой стороны, концентрацию CO2 в исходном газе следует уменьшать до допустимого предела, что обычно связано со значительными затратами. Поэтому были предприняты многочисленные попытки для улучшения эффективности и экономичности способов разделения и извлечения этана и более тяжелых газоконденсатных жидкостей из природного газа и других источников. Однако все или почти все из них потерпели неудачу в достижении экономического эффекта при высоком извлечении этана. Следовательно, по-прежнему существует необходимость получения усовершенствованных способов и конфигураций для универсального извлечения газоконденсатных жидкостей. Сущность изобретения Настоящее изобретение относится к конфигурациям и способам извлечения NGL из исходных газов с содержанием CO2 приблизительно 2% и, в частности, к таким конфигурациям, в которых извлечение этана, пропана и более тяжелых компонентов может быть переменным. В частности, рассматриваемые конфигурации представляют собой те конфигурации, которые обеспечивают высокое извлечение этана(например, более 80%), в то же время предотвращая замерзание СО 2. В одном из аспектов предмета изобретения способ действия установки для извлечения NGL из исходного газа включает в себя стадию разделения исходного газа в орошаемой колонне с получением при этом остаточного газа и применение части компримированного остаточного газа после охлаждения в качестве первой флегмы. На дополнительной стадии часть исходного газа расширяется перед колонной,образуя при этом вторую флегму, и на еще одной стадии регулируется температура колонны с помощью управляющей цепи, которая регулирует температуру потока на входе детандера, который после расширения подается в колонну, и/или с помощью промежуточного конденсатора флегмы, расположенного между верхней секцией и нижней секцией колонны, который поддерживает температуру колонны выше температуры, достаточной для предотвращения замерзания диоксида углерода. При особенно предпочтительных способах исходный газ содержит по меньшей мере 2% СО 2, и колонна работает таким образом, что из исходного газа извлекается по меньшей мере 90% пропана и более тяжелых компонентов и переменные количества этана до 90%. При некоторых аспектах рассматриваемых способов температуру колонны регулируют с помощью промежуточного конденсатора флегмы, и в верхней секции колонны образуется промежуточный погон сжиженного газа, который применяется для охлаждения исходного газа. Когда требуется, исходный газ охлаждается и разделяется в сепараторе на паровую фракцию и жидкую фракцию, где паровая фракция подвергается дополнительному охлаждению и расширению с образованием второй флегмы. При альтернативном варианте температуру колонны регулируют, применяя управляющую цепь, где колонна представляет собой деметанизатор, в котором образуется нижний погон, который предпочтительно подают во вторую колонну, которая работает при более низком давлении. Во второй колонне обычно будет производиться нижний погон в виде NGL и верхний погон, обогащенный метаном и этаном. Обычно при таких способах предпочтительно направлять по меньшей мере часть верхнего погона,обогащенного метаном и этаном, обратно в деметанизатор (после соответствующего сжатия). Кроме того, обычно такие способы также будут включать в себя стадию разделения исходного газа на три потока,где первый поток перед введением в колонну переохлаждается (ниже температуры появления первого пузырька газа) до первой температуры; где второй поток охлаждается и расширяется в турбодетандере перед введением в колонну при второй температуре (обычно более высокой температуре, чем первая температура); и где третий поток минует теплообменник для исходного газа и путем всасывания подается в турбодетандер для регулирования температуры с помощью управляющей цепи. Следовательно, при еще одном аспекте предмета изобретения рассматриваемые установки будут включать в себя колонну с промежуточным конденсатором флегмы (расположенным между верхней секцией фракционирования и нижней секцией ректификации колонны), который предназначен для работы при температуре приблизительно от -20F до приблизительно -40F. Колонна дополнительно предназначена для приема потока первой и второй флегмы и производства верхнего погона. Трубопровод предпочтительно связан с колонной таким образом, чтобы поток сжиженного газа подавался из верхней сек-2 014452 ции в нижнюю секцию через теплообменник, который предназначен для нагревания потока сжиженного газа в теплообменнике. Кроме того, рассматриваемые установки будут включать в себя линию циркуляции, которая предназначена для обеспечения колонны частью верхнего погона в виде потока первой флегмы. В большинстве случаев колонна предназначена для получения потока бокового погона в виде этана и потока нижнего погона в виде пропана плюс сжиженные газы. Более предпочтительно теплообменник в таких установках представляет собой теплообменник исходного газа, который предназначен для нагревания потока сжиженного газа до температуры, которая подходит, по меньшей мере, для частичного удаления метана и этана из компонентов С 3+ в нижней секции и/или для охлаждения части верхнего погона. Также можно включать второй теплообменник, который предназначен для охлаждения паровой фракции исходного газа с помощью низкотемпературного охлаждения верхнего погона для производства при этом охлажденной паровой фракции. Когда требуется, можно добавлять расширительное устройство, которое предназначено для уменьшения температуры охлажденной паровой фракции с образованием при этом потока второй флегмы. С другой стороны, в дополнительном аспекте изобретения рассматриваемые установки будут включать в себя первую колонну, предназначенную для приема потока первой и второй флегмы и дополнительно предназначенную для приема потока исходного газа, подвергнутого расширению. Блок регулирования температуры обычно термически связан с первой колонной и предназначен для регулирования температуры в первой колонне, а теплообменник предназначен для охлаждения первой и второй части исходного газа с образованием при этом потока второй флегмы и охлажденной второй части исходного,газа, соответственно. Байпасный клапан обычно предназначен для регулирования объема потока третьей части исходного газа по отношению к охлажденной второй части исходного газа, в то время как регулирующая система применяется для регулирования объема потока третьей части исходного газа в зависимости от температуры в первой колонне. Наиболее предпочтительно, если добавляется линия циркуляции, которая предназначена для обеспечения возврата части компримированного верхнего погона первой колонны обратно в первую колонну в виде потока первой флегмы. Вторая колонна и расширительное устройство предпочтительно связаны с линией циркуляции гидравлически, где первая колонна предназначена для производства нижнего погона,где расширительное устройство предназначено для приема нижнего погона первой колонны, подвергнутого расширению, и где вторая колонна предназначена для производства нижнего погона в виде пропана плюс сжиженные газы и верхнего погона в виде этана. В таких установках обычно предпочтительно,чтобы расширительное устройство предназначалось для уменьшения давления нижнего погона первой колонны по меньшей мере на 50-400 фунтов/кв.дюйм. Следовательно, колонны обычно работают при перепаде давления приблизительно от 50 до приблизительно 400 фунтов/кв.дюйм, где первая колонна обычно работает при манометрическом давлении приблизительно 450-700 фунтов/кв.дюйм, и вторая колонна обычно работает при манометрическом давлении приблизительно 300-450 фунтов/кв.дюйм. Кроме того, предпочтительно, чтобы дополнительная линия циркуляции обеспечивала возврат в первую колонну по меньшей мере части верхнего погона, обогащенного метаном и этаном. Различные объекты, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Краткое описание чертежей На фиг. 1 представлена схема типичной установки для извлечения этана с интегральным промежуточным конденсатором флегмы согласно предмету изобретения; на фиг. 2 - схема еще одной типичной установки для извлечения этана с конфигурацией из двух колонн согласно предмету изобретения; на фиг. 3 - схема дополнительной типичной установки для извлечения этана с конфигурацией из двух колонн согласно предмету изобретения; на фиг. 4 - график, изображающий мольную долевую концентрацию метана и этана в сжиженных газах в колонне установки согласно предмету изобретения; на фиг. 5 - график, изображающий мольную долевую концентрацию метана и этана в сжиженных газах в колонне типичной известной установки; на фиг. 6 - результирующая кривая процесса извлечения этана согласно предмету изобретения. Подробное описание изобретения Авторы изобретения открыли, что можно обеспечить адаптируемое и высокое извлечение этана и/или пропана (например, по меньшей мере, приблизительно 90% С 2 и, по меньшей мере, приблизительно 99% С 3) из исходного газа с относительно высоким содержанием СО 2 (более 2%), применяя регулирование оптимальной температуры в разделительной колонне(ах). В большинстве конфигураций регулирование оптимальной температуры обеспечивается промежуточным конденсатором флегмы в конфигурации с одной колонной или регулированием температуры выходящего из детандера потока в конфигурации со сдвоенной колонной. Такое регулирование температуры успешно уменьшает, если даже не полностью устраняет замерзание диоксида углерода в колонне. Наиболее часто ректификационная колонна в рассматриваемых конфигурациях будет принимать по меньшей мере два потока обедненной флегмы.-3 014452 В особенно предпочтительной конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 1, типичная установка включает в себя ректификационную колонну 58, которая гидравлически связана с промежуточным конденсатором флегмы 61, который применяется, чтобы обеспечить охлаждение в нижней секции ректификационной колонны. Следует понимать, что высокое извлечение этана (например, свыше 95%) обеспечивается при такой конфигурации, по меньшей мере, частично с помощью рециркуляции, охлаждения и JTрасширения части обедненного остаточного газа, турборасширения паровой фракции исходного газа и/или охлаждения в промежуточном конденсаторе флегмы и в теплообменнике исходного газа (охлаждающие потоки можно подводить, либо образуя их внутри, либо извне). Применяемый здесь в следующих примерах термин приблизительно в сочетании с числом относится к диапазону значений такого числа, начиная от 10% ниже абсолютного значения числа до 20% выше абсолютного значения числа,включительно. Например, термин приблизительно -100F относится к диапазону от -80 до -120F, и термин приблизительно 1000 фунтов/кв.дюйм относится к диапазону манометрического давления от 800 до 1200 фунт/кв.дюйм. Состав типичного исходного газа в мольных процентах следующий: 2,2% СО 2, 83,6% С 1, 4,9% С 2,4,0% С 3, 3,1% С 4 и 2,2% С 5+. Поток исходного газа 1 приблизительно при 110F и манометрическом давлении приблизительно 1200 фунтов/кв.дюйм охлаждается в теплообменнике 51 потоком 17 остаточного газа, потоком сжиженного газа 8 из сепаратора, потоком 18, поступающим с тарелки с патрубком для прохода газа (обычно расположенной выше промежуточного конденсатора флегмы), и охлаждающим потоком 41 (необязательно). Исходный газ охлаждается до температуры приблизительно от -25F до приблизительно -45F с образованием двухфазного потока 2, который разделяется в сепараторе 52 на поток пара 3 и поток сжиженного газа 4, который дополнительно делится на поток 5 и поток 6. Следует отметить, что для конкретного состава исходного газа соотношение потоков (отношение потока 5 к потоку 4) регулируется по необходимости для получения оптимальной внутренней флегмы (то есть, потока 6) и отгонки более легких компонентов (C1, С 2 и СО 2) из сжиженных газов (то есть, из потока 5) в верхнюю секцию колонны. Например, при переработке относительно обедненного исходного газа соотношение потоков (то есть, потока 5 к потоку 4) уменьшается, приводя к увеличению сжиженного газа в потоке 6, давление которого снижается с помощью JT-клапана (дроссельного клапана) 54 с образованием потока полуобедненной флегмы 7, который подается в верхнюю секцию ректификации колонны 58. Когда работают с относительно обогащенным исходным газом, соотношение потоков увеличивается, приводя к увеличению сжиженного газа в потоке 5. С помощью JT-клапана 53 давление потока 5 снижается с образованием потока 8, который применяется для охлаждения исходного газа в теплообменнике 51. Затем нагретый поток 9 обычно приблизительно при -10 направляется в верхнюю среднюю секцию, расположенную непосредственно над промежуточным конденсатором флегмы, с отгонкой по меньшей мере части более легких компонентов, при этом уменьшается работа ребойлера в колонне. Особенно следует учитывать,что верхняя секция ректификационной колонны производит по меньшей мере один поток сжиженного газа, который обменивается теплом с исходным газом и который подается в нижнюю секцию ректификации. Затем данный поток обеспечивает по меньшей мере часть работы по резкому охлаждению исходного газа и необходимость отгонки с помощью ребойлера, тем самым успешно улучшается удаление нежелательных легких компонентов и предотвращается замерзание СО 2. Дополнительное резкое охлаждение исходного газа обеспечивается резким охлаждением потока пара 3 из сепаратора высокого давления 52 с помощью переохлаждения, JT и турборасширения. Здесь поток пара 3 делится на две части, поток 11 и поток 10. Первая часть, поток 11 подвергается расширению в турбодетандер 55 с образованием расширенного потока 14 обычно при температуре приблизительно от -95F до приблизительно -115F, который вводится в верхнюю секцию колонны. Вторая часть, поток 10, охлаждается в теплообменнике 56 до потока 12 потоком пара 16, отводимым из верхней части колонны, обычно при температуре приблизительно от -120 до приблизительно -140F, и с помощью JT-клапана 57 дополнительно уменьшаются давление и температура с образованием потока переохлажденной флегмы 13, обычно при температуре приблизительно от -125F до приблизительно -145F. Затем образованный таким образом поток 13 подается в колонну в виде потокавторой флегмы. Следует понимать, что когда перерабатывается относительно обогащенный газ, деление пара потока пара 3 будет осуществляться при соотношении потоков (то есть, потока 10 к потоку 3) в диапазоне приблизительно от 0,1 до приблизительно 0,3. При переработке более обедненного газа отношение потока 10 к потоку 3 обычно будет увеличиваться. Увеличение рециркулируемого потока компримированного остаточного газа (поток 42) для поддержания высокого извлечения этана обычно требует соответствующего изменения соотношения потоков. Чтобы обеспечить высокое извлечение этана, абсорбционная колонна 58 также принимает поток первой флегмы 43, который образуется при охлаждении (например, с помощью JT-клапана 70 и теплообменников 56 и 51 через посредство потоков 15 и 19) части потока компримированного пара 31 из компрессора остаточного газа 71. Следует отметить, что приблизительно от 5 до приблизительно 60%, и более типично, от 10 до приблизительно 25% общего количества потока остаточного газа применяется в качестве рециклируемого потока, предпочтительно после охлаждения остаточного газа при высоком-4 014452 давлении с помощью внешнего холодильника 72 (образование потока 31), теплообменника исходного газа 51 и/или теплообменника флегмы 56 до температуры приблизительно от -125F до приблизительно 145F. Таким образом, рециркулируемый пар полностью конденсируется и/или переохлаждается, что снижает давление в JT-клапане 70 приблизительно до манометрического давления от 450 до приблизительно 700 фунтов/кв.дюйм в колонне. Следует особенно подчеркнуть, что ректификационная колонна является самодостаточной в отношении требований к нагреванию и обычно для извлечения этана внешнее нагревание не требуется. Отгонка метана обеспечивается с помощью потока пара 7 в верхней секции, потока 23 в нижней секции и,наконец, с помощью потока 40 у дна колонны. Для обеспечения работы нижнего ребойлера поток 30 приблизительно при 40F отводится с нижней тарелки, перекачивается насосом 66 с образованием потока 32, который нагревается в теплообменнике исходного газа 51 приблизительно до 85F. Двухфазный поток 32' затем быстро испаряется на дне колонны, образуя NGL-продукт с подходящим содержанием метана (обычно от 0,02 до 0,6% по объему). Для поддержания работы ребойлера необязательно также можно применять выходящий из компрессора поток остаточного газа высокого давления (поток 38). Остаточный газ из теплообменника исходного газа 51 при температуре приблизительно от 80F до приблизительно 100F (поток 20) сжимается с помощью детандера-компрессора 55, образуя поток остаточного газа 21, который дополнительно сжимается компрессором остаточного газа 71 с образованием потока 38 при манометрическом давлении приблизительно 1200 фунтов/кв.дюйм или с помощью другой подходящей пневмосистемы или давления на выходе. Выходящий из компрессора поток 38 обычно охлаждается с помощью внешнего воздушного холодильника 72 и приблизительно от 10 до 25% отводится в виде потока 42 и возвращается обратно в колонну 58 с образованием потока первой флегмы 43, который необходим для высокого извлечения этана (выше 90%). Остальная часть выходящего пара образует перекачиваемый по трубопроводу поток газа 39, предназначенный для продажи. Следует отметить, что в рециркуляции потока компримированного остаточного газа обычно нет необходимости, когда извлечение этана падает ниже 80%, так как требования резкого охлаждения можно удовлетворить с помощью только турборасширения исходного газа. При особенно предпочтительных аспектах выходящий из детандера поток подается в среднюю секцию колонны на участке ниже второй флегмы, что фактически увеличивает эффективность фракционирования по сравнению с известными конфигурациями. Что касается жидкой фракции из сепаратора исходного газа, особенно при переработке обогащенного газа, предпочтительно, чтобы сжиженный газ делился на две части с одной частью, снижающей давление и подаваемой в колонну в виде низкотемпературной полуобедненной флегмы, и второй частью, нагреваемой в теплообменнике исходного газа с образованием при этом нагретого пара, который применяется для удаления легких компонентов (например,метана) в верхней секции. Поэтому следует понимать, что в особенно предпочтительных аспектах предмета изобретения промежуточный конденсатор флегмы, связанный с работой ректификационной колонны, обеспечивает ректификацию паров из нижней секции с низкотемпературным охлаждением, впоследствии улучшая отгонку метана и извлечение этана в нижней секции колонны. Промежуточный конденсатор флегмы 61 предпочтительно содержит множество поверхностей теплообменника, которые охлаждаются охлаждающим потоком 40 (например, образуемым внутри или подводимым извне с охлаждением пропаном или газом, отводимым из верхней части колонны). Поток пара 83, восходящий из нижней секции, в промежуточном теплообменнике флегмы 61 охлаждается до температуры приблизительно от -20 до -40F с конденсацией при этом большей части С 2 и более тяжелых компонентов, и часть конденсата (то есть, поток 80) через переточную трубку возвращается в нижнюю секцию для ректификации и извлечения пропана и более тяжелых компонентов. Остальная часть отводится в виде потока полученного этана 29. Поток пара 82, восходящий из промежуточного теплообменника флегмы 61, повторно разделяется на тарелке с патрубком для прохода газа в верхней секции колонны. Следовательно, С 2 плюс NGL-продукт получается с низким содержанием СО 2 и низким потреблением энергии, и в то же время с предотвращением замерзания СО 2 в колонне. Кроме того, следует понимать, что промежуточный конденсатор флегмы является особенно эффективным, поскольку он поддерживает нижнюю секцию колонны при температурах обычно выше -40F,при этом сводя к минимуму содержание метана и повышая до максимума содержание этана в средней и нижней секциях колонны. Таким образом, когда ректификационная колонна необязательно гидравлически связана с промежуточным конденсатором (интегрированным внутри или снаружи), обеспечивается охлаждение секции ректификации и повышается эффективность фракционирования. В отличие от этого,в ранее известных установках средняя секция обычно эксплуатируется при криогенных температурах (100F или ниже), которые увеличивают объемы переноса парообразного сжиженного газа и потребление энергии (на охлаждение и работу ребойлера). В частности, следует понимать, что промежуточный конденсатор флегмы значительно улучшает эффективность фракционирования по сравнению с известными способами, что очевидно, если сравнить содержание метана и этана в сжиженных газах на тарелках. На фиг. 4 и 5 изображено содержание метана и этана в сжиженных газах на тарелках, начиная от верха (здесь: тарелка 1) до низа (здесь: тарелка 28) колонны. На фиг. 4 представлен график, показывающий содержание метана и этана в сжиженных газах-5 014452 на тарелках в рассматриваемых здесь конфигурациях, на фиг. 5 представлен такой же график для ранее известных конфигураций. Например, в конфигурациях по предмету изобретения содержание метана на тарелке 18 уменьшается приблизительно до 0,1 мольных долей (фиг. 4), по сравнению с уменьшением приблизительно до 0,6 мольных долей в ранее известных конфигурациях. Данные кривые, отражающие состав, показывают, что рассматриваемые конфигурации приблизительно в пять раз более эффективны для отгонки метана из С 2 плюс NGL-продукта. Кроме того, температурный профиль верхней колонны,который играет значительную роль в предотвращении возможных проблем с замерзанием СО 2, значительно выше, чем профиль у всех известных конфигураций. Аналогичным образом, с точки зрения извлечения этана, рассматриваемые здесь конфигурации также более эффективны, как можно видеть из графиков. Например, содержание этана на тарелке 9 составляет приблизительно 0,5 мольных долей для рассматриваемой конфигурации (фиг. 4), по сравнению с 0,15 мольными долями в ранее известных конфигурациях (фиг. 5). Данные кривые, отражающие состав, показывают, что рассматриваемые конфигурации в отношении извлечения этана по меньшей мере в три раза более эффективны, чем ранее известные конфигурации. Такие сравнительные профили состава указывают на более эффективную отгонку метана и извлечение этана с помощью промежуточного конденсатора флегмы в рассматриваемых конфигурациях. Обычно, когда требуется извлечение этана выше 90%, предпочтительно, чтобы по меньшей мере часть выходящего из компрессора остаточного газа охлаждалась и возвращалась в верхнюю часть колонны в виде первой обедненной флегмы в колонне для извлечения этана и более тяжелых компонентов. Кроме того, что касается паровых фракций из сепаратора исходного газа, следует учитывать, что паровая фракция флегмы подается в теплообменник, который охлаждается, и конденсируется с помощью пара,отводимого из верхней части колонны, перед применением в качестве флегмы в колонне. Следовательно,предпочтительно, чтобы верхний погон колонны мог действовать в качестве охладителя по меньшей мере в одном и предпочтительно в двух дополнительных теплообменниках, где первый верхний погон колонны обычно охлаждает по меньшей мере часть исходного газа и/или выделенной паровой фракции и также может обеспечивать работу по конденсации второй флегмы в колонне. После теплообмена подогретый газ можно затем повторно сжимать до давления остаточного газа, часть которого затем возвращается в колонну в виде первой обедненной флегмы. Аналогичным образом, что касается сжиженного газа из сепаратора высокого давления, сжиженный газ отводится из верхней секции, обычно предпочтительно для того, чтобы использовать такие сжиженные газы в виде охладителя для охлаждения потока исходного газа перед его введением в колойну, по мере подачи в колонну. Подходящие колонны могут варьироваться в зависимости от конкретных конфигураций, однако, обычно предпочтительно, чтобы колонна представляла собой колонну тарельчатого типа или насадочного типа. Когда исходный газ содержит относительно высокий уровень СО 2 (например, 3%) и в значительной степени обеднен компонентами С 3+ (например, 1% С 3+), можно использовать конфигурацию с двумя колоннами. Типичная конфигурация с двумя колоннами показана на фиг. 2. Следует отметить, что по существу такую же конфигурацию можно применять для исходного газа высокого давления (например, манометрическое давление 1200 фунтов/кв.дюйм и выше), применяя конфигурацию с двумя колоннами, показанную на фиг. 3, с первой колонной, работающей при высоком давлении (например, при манометрическом давлении от 450 фунтов/кв.дюйм до 700 фунтов/кв.дюйм), второй колонной, работающей при более низких давлениях (например, при манометрическом давлении от 300 до 450 фунтов/кв.дюйм),и с паром, обогащенным метаном, рециркулирующим от второй колонны к первой колонне с помощью компрессора. Такая усовершенствованная конфигурация более энергетически эффективна по сравнению с известными конфигурациями с одной колонной, работающей при более низком давлении. Рассматриваемая конфигурация требует меньшей общей мощности (сжатие плюс внешнее охлаждение) для сопоставимого извлечения этана. Кроме того, следует понимать, что такое высокое давление в первой колонне особенно эффективно для более высокого извлечения этана с более низкой мощностью компрессии, выраженной в лошадиных силах, чем в известных способах, и соответствующие высокие температуры в колонне также помогают предотвращать проблемы, связанные с замерзанием CO2. Следует учитывать, что в ректификационную колонну при такой конфигурации также подается по меньшей мере два потока флегмы, где поток первой флегмы образуется с помощью JT-расширения части резко охлажденного компримированного остаточного газа и где поток второй флегмы образуется путем расширения резко охлажденной части исходного газа. Чтобы избежать замерзания СО 2 в колонне, температура выходящего из детандера потока в таких конфигурациях регулируется (предпочтительно с помощью байпасного потока исходного газа). Кроме того, поскольку вторая ректификационная колонна работает при более низком давлении, чем первая колонна (например, ниже на величину от 50 до 400 фунтов/кв.дюйм), и разделяет кубовые остатки первой колонны на требуемые продукты, пар, отводимый из верхней части первой колонны, можно успешно применять для охлаждения при конденсации флегмы для второй колонны, тем самым исключая необходимость дополнительного внешнего охлаждения. Кроме того, следует отметить, что рассматриваемые здесь конфигурации с двумя колоннами обыч-6 014452 но могут работать без сепаратора исходного газа благодаря байпасу исходного газа, который поддерживает резко охлажденный газ в перегретом состоянии (то есть, без образования сжиженного газа), тем самым предотвращая выпадение сжиженного газа (конденсата) в детандере. В известных конфигурациях обычно исходный газ резко охлаждается до более низких температур, необходимых сепаратору для удаления сжиженных газов перед детандером. Также следует понимать, что на входе исходный газ делится на два потока, которые охлаждаются отдельно и до разных температур, что особенно энергетически эффективно, как проиллюстрировано на фиг. 6 с помощью результирующих кривых нагревания при близких температурных приближениях. В отличие от сказанного, в традиционных конфигурациях обычно исходный газ резко охлаждается до общей температуры, что энергетически неэффективно при переработке обедненного исходного газа (с содержанием менее 1% С 3 плюс компоненты). Состав обычного обедненного исходного газа в мольных процентах для конфигурации с двумя колоннами следующий: 0,58% N2, 3,0% СО 2, 89% С 1, 7,0% С 2, 0,6% С 3 и 0,07% С 4+. Типичная конфигурация с двумя колоннами обычно включает в себя первую фракционную колонну (деметанизатор), которая гидравлически связана со второй ректификационной колонной (деэтанизатором). Для регулирования температуры тарелок деметанизатора здесь применяется байпас исходного газа, чтобы тем самым избежать замерзания СО 2. Следует понимать, что остаточный газ вновь применяется для обеспечения низкотемпературного охлаждения конденсатора флегмы деэтанизатора, при этом исключается необходимость внешнего охлаждения пропана. На фиг. 2 поток исходного газа 1 приблизительно при 40F и манометрическом давлении приблизительно 1250 фунтов/кв.дюйм делится на три потока 2, 3 и 4. Потоки 2 и 3 отдельно охлаждаются потоком остаточного газа 16 (образуя при этом поток 20) в теплообменнике 51 до разных температур. Поток 2(обычно при расходе газа от 10 до 30% от потока 1) охлаждается, конденсируется и переохлаждается приблизительно до -120F с образованием потока 12, в то время как поток 3 (при расходе газа от 70 до 90% от потока 1) охлаждается приблизительно до -10F с образованием потока 5. Следует отметить, что охлаждение обеспечивается самообразующимся охладителем (например, потоком газа 16, отводимым из верхней части деметанизатора, потоками 18, отводимыми из боковой части колонны, и потоком 30), тем самым исключается необходимость внешнего охлаждения. Третья часть, поток 4 (при расходе газа приблизительно от 0 до 5% от потока 1) минует теплообменник 51 через регулирующий клапан 60 и объединяется с потоком 5 с образованием потока 11, тем самым в детандере 53 на требуемом/заданном уровне поддерживается температура всасывания. Обычно предпочтительно, чтобы температура всасывания детандера регулировалась с помощью регулирующего блока (не показан) и термочувствительных элементов с обратной связью, расположенных на тарелках деметанизатора. Наиболее часто регулирующий блок представляет собой микропроцессорное регулирующее устройство, которое регулирует работу регулирующего клапана 60 в зависимости от измерения температуры в первой колонне. Альтернативно или дополнительно регулирующий блок может также принимать информацию о температуре на выходе детандера, датчиков, термически связанных с потоками 1, 2, 3 и/или 13 или других потоков, которые прямо или косвенно влияют на температуру колонны. При менее предпочтительных аспектах регулирующий блок можно также заменить (по меньшей мере, на время) ручной подналадкой с помощью оператора. Увеличение байпасного течения потока 4 будет увеличивать температуру выходящего из детандера потока, затем увеличивать температуры тарелок и тем самым исключать замерзание CO2. Кроме того, более высокая температура всасывания детандера имеет дополнительное преимущество, связанное с увеличением полезной мощности детандера 55 и тем самым с уменьшением общего потребления энергии. Смешанный поток 11 предпочтительно поддерживается в перегретом состоянии. Таким образом, сепаратор исходного газа (обычно применяемый в известных способах) не требуется в контуре исходного газа. Затем поток 11 расширяется с помощью детандера 55 до манометрического давления приблизительно от 510 фунтов/кв.дюйм с образованием потока 14 приблизительно при -90F, который подается в среднюю секцию деметанизатора 58. Аналогично предыдущей конфигурации, приведенной на фиг. 1, колонна деметанизатора орошается двумя потоками флегмы. Первая флегма (поток 23) образуется путем резкого охлаждения части выходящего из компрессора потока остаточного газа в теплообменнике 51, приблизительно до -120F, и затем путем расширения его в JT- клапане 70. Вторая флегма (поток 13) получается путем резкого охлаждения части исходного газа приблизительно до -120F и затем путем расширения в JT-клапане 57. Колонна деметанизатора нагревается теплом потоков исходного газа 2 и/или 3 и потоков остаточного газа 38 и/или 42, с регулированием при этом содержания метана в нижнем погоне деметанизатора 58 приблизительно на уровне 2 мас.% или менее. Верхний поток 18, отводимый сбоку приблизительно при-5F, и нижний поток 30, отводимый сбоку приблизительно при 20F, связанные с нижним ребойлером(65, нагреваемый потоком 38, который затем образует поток 31), обеспечивают работу ребойлера колонны деметанизатора. Нагретые верхний и нижний потоки 9 и 23, отводимые сбоку, возвращаются в колонну. Деметанизатор производит верхний поток пара 16 приблизительно при -125F и манометрическом давлении приблизительно 510 фунтов/кв.дюйм и нижний поток 24 приблизительно при 50F и манометрическом давлении приблизительно 515 фунтов/кв.дюйм. Верхний пар сначала применяется для обеспечения охлаждения в теплообменнике 51 и затем в конденсаторе флегмы 62 деэтанизатора. Что касается-7 014452 такого порядка, следует понимать, что NGL-установка является самодостаточной для охлаждения, тем самым значительно уменьшаются капитальные и эксплуатационные затраты. Поток остаточного газа 32 из теплообменника 62 сжимается компрессором 53, управляемым детандером 55, с образованием потока 21 приблизительно при 45F и манометрическом давлении приблизительно 600 фунтов/кв.дюйм, который дополнительно сжимается компрессором 59 остаточного газа с образованием потока 38 при манометрическом давлении приблизительно 1260 фунтов/кв.дюйм и температуре приблизительно 150F. По меньшей мере часть остаточного газа высокого давления применяется для обеспечения работы ребойлера деметанизатора (выше). Кроме того, по меньшей мере часть охлажденного остаточного газа, поток 42, рециркулируется, охлаждается до образования потока 19 и JTрасширяется для деметанизатора, в то время как остальная часть остаточного газа 39 передается в газовый трубопровод или далее на перерабатывающий завод. Давление деметанизированного нижнего погона снижается приблизительно до манометрического давления от 350 до 450 фунтов/кв.дюйм, снижение давления происходит с помощью клапана 67 с образованием потока 26, который подается в деэтанизатор 61. Верхний погон деэтанизатора 27 конденсируется в теплообменнике 62 с помощью холода от потока остаточного газа 20. Полученный таким образом двухфазный поток 28 разделяется в сборнике орошающей фракции 63, производящем поток 30 для орошения деэтанизатора, который перекачивается в колонну с помощью насоса 64 в виде потока 31, и поток продукта 29 в виде этана. Деэтанизатор нагревается ребойлером 61 с помощью внешнего тепла, производимого продуктом 25, представляющим собой пропан плюс NGL. Также дополнительно к максимальной степени, которая экономически целесообразна, может потребоваться уменьшение содержания СО 2 в NGL-продукте. Среди других преимуществ пониженное содержание CO2 имеет значительную экономические выгоды, включая более низкие затраты на транспортировку, пониженные требования к обработке и/или эмиссии CO2. На фиг. 3 показана типичная конфигурация для удаления СО 2 из полученного этана с помощью, главным образом, конфигурации установки,описанной выше на фиг. 2. В конфигурации, показанной на фиг. 3, компрессор 77 применяется для сжатия обогащенного СО 2 потока, отводимого из верхней части деэтанизатора в деметанизатор, в то время как производится сжиженный этан, в котором содержание CO2 еще более низкое. Хотя это экономически привлекательно, следует отметить, что дополнительное тепло от выходящего из компрессора потока должно удаляться. Наиболее часто такое можно обеспечить с помощью увеличения объема рециркулирующего остаточного газа. Следовательно, следует понимать, что в предпочтительных конфигурациях будет предотвращаться замерзание CO2, которое обычно встречается в традиционных способах. Если смотреть с точки зрения еще одной перспективы, рассматриваемые конфигурации также можно применять для удаления CO2 из NGL до низких уровней, не оказывая влияния на извлечение этана. Принципы работы компонентов способа, показанного на фиг. 3, аналогичны конфигурации на фиг. 2, и что касается компонентов и нумерации, применяются те же самые номера и принципы, которые применялись на описанной выше фиг. 2. Что касается потоков подходящего исходного газа, считается, что подходящими являются потоки различного исходного газа, и потоки особенно подходящего исходного газа обычно содержат различные углеводороды разной молекулярной массы. Что касается молекулярной массы рассматриваемых углеводородов, обычно предпочтительно, чтобы поток исходного газа по преимуществу включал в себя C1-С 6 углеводороды с С 1-компонентами, которые являются преобладающим компонентом. Потоки подходящего исходного газа могут дополнительно содержать кислотные газы (например, диоксид углерода, сероводород) и другие газообразные компоненты (например, водород). Следовательно, потоки особенно предпочтительного исходного газа представляют собой обработанный и необработанный природный газ и газоконденсатные жидкости. Что касается извлечения С 2, считается, что конфигурации по предмету изобретения обеспечивают по меньшей мере 90%-ное, более часто по меньшей мере 92%-ное и наиболее часто по меньшей мере 95%-ное извлечение, в то же время считается, что извлечение С 3 будет составлять по меньшей мере 90%,более часто по меньшей мере 98% и наиболее часто по меньшей мере 99%. Дополнительные аспекты и рассмотрения, относящиеся к данной заявке, присутствуют в международных заявках на патент тех же авторов с опубликованными номерами WO 2005/045338 и WO 03/100334, обе из которых включены здесь путем ссылки. Таким образом, описаны конкретные варианты осуществления и применения извлечения NGL. Однако специалисту в данной области должно быть очевидно, что возможно немало модификаций, кроме тех, что уже описаны, не выходящих за пределы представленных здесь идей изобретения. Следовательно, предмет изобретения не должен ограничиваться, за исключением сущности прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, при интерпретации как описания, так и формулы изобретения все термины должны интерпретироваться насколько возможно широким образом в соответствии с контекстом. В частности, термины содержит и содержащий должны интерпретироваться как относящиеся к элементам, компонентам или стадиям неисключительным образом, указывая на то, что упомянутые элементы,компоненты или стадии могут присутствовать или использоваться, или объединяться с другими элементами, компонентами или стадиями, которые конкретно не упоминаются. Кроме того, когда определение-8 014452 или применение термина в ссылке, которая включена здесь путем ссылки, является несоответствующим или противоположным определению такого термина, данному здесь, применяется определение такого термина, которое приведено здесь, а определение такого термина, как в ссылке, не применяется. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ работы установки для извлечения газоконденсатных жидкостей (NGL) из исходного газа,в котором расширяют первую паровую фракцию исходного газа и вводят в верхнюю или среднюю секцию колонны на участке ниже второй флегмы,разделяют исходный газ в орошаемой колонне с получением при этом остаточного газа и используют после охлаждения часть остаточного газа в качестве первой флегмы; охлаждают и расширяют вторую паровую фракцию исходного газа перед колонной и используют в качестве второй флегмы и регулируют температуру колонны, поддерживая ее выше температуры, достаточной для предотвращения замерзания диоксида углерода, путем использования промежуточного конденсатора флегмы,расположенного между верхней секцией и нижней секцией колонны. 2. Способ работы установки для извлечения газоконденсатных жидкостей (NGL) из исходного газа,в котором расширяют первую часть исходного газа перед колонной и используют в качестве второй флегмы; охлаждают и расширяют вторую часть исходного газа, который вводят в колонну; разделяют исходный газ в орошаемой колонне с получением при этом остаточного газа и используют после охлаждения часть остаточного газа в качестве первой флегмы; регулируют температуру колонны, поддерживая температуру колонны выше температуры, достаточной для предотвращения замерзания диоксида углерода, путем использования управляющей цепи,которая предназначена для регулирования температуры выходящего из детандера потока, который подается в колонну, где управляющая цепь принимает информацию о температуре колонны и регулирует объем потока третьей части исходного газа, которая смешивается с охлажденной второй частью исходного газа, где третья часть газа минует теплообменник и ее температура выше температуры второй части. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором исходный газ содержит по меньшей мере 2% диоксида углерода и в котором колонна работает таким образом, что из исходного газа извлекается по меньшей мере 90% этана. 4. Способ по п.1, в котором используют сжиженный продукт, образующийся в верхней секции колонны, для охлаждения исходного газа. 5. Способ по п.2, в котором стадию регулирования температуры колонны осуществляют с помощью управляющей цепи, а колонна представляет собой деметанизатор, производящий нижний погон. 6. Способ по п.5, в котором нижний погон подают во вторую колонну, которая работает при более низком давлении и в которой производят нижний погон в виде газоконденсатных жидкостей и верхний погон в виде этана. 7. Способ по п.6, в котором по меньшей мере часть верхнего погона в виде этана подвергают сжатию и направляют обратно в деметанизатор. 8. Установка для извлечения газоконденсатных жидкостей (NGL) из исходного газа, содержащая колонну с промежуточным конденсатором флегмы, который предназначен для работы при температуре приблизительно от -29 С (-20F) до приблизительно -40C (-40F) и расположен между секцией фракционирования и секцией ректификации колонны, для поддерживания температуры колонны выше температуры, достаточной для предотвращения замерзания диоксида углерода, при этом колонна дополнительно предназначена для приема паровой и жидкой фракций потока исходного газа, подвергнутого расширению, потока первой и второй флегмы и для производства остаточного газа в качестве верхнего погона и газоконденсатных жидкостей в качестве нижнего; линию циркуляции, которая предназначена для обеспечения колонны частью остаточного газа в виде потока первой флегмы,расширительное устройство, которое предназначено для уменьшения температуры охлажденной второй паровой фракции исходного газа с образованием при этом второй флегмы,детандер для расширения первой паровой фракции исходного газа с образованием расширенного потока. 9. Установка по п.8, дополнительно содержащая теплообменник для исходного газа. 10. Установка по п.8, дополнительно содержащая сепаратор для разделения исходного газа на паровую фракцию и жидкую фракцию. 11. Установка по п.8, дополнительно включающая контур, связанный с колонной таким образом,чтобы поток сжиженного газа подавался из секции фракционирования в секцию ректификации через теплообменник, который предназначен для нагревания потока сжиженного газа в теплообменнике. 12. Установка по п.9, в которой теплообменник представляет собой теплообменник исходного газа-9 014452 и в которой теплообменник исходного газа предназначен для нагревания потока сжиженного газа до температуры, которая подходит, по меньшей мере, для частичного удаления метана и этана из С 3+ компонентов в секции ректификации. 13. Установка по п.12, в которой теплообменник исходного газа дополнительно предназначен для охлаждения части верхнего погона. 14. Установка по п.8, дополнительно содержащая второй теплообменник, который предназначен для охлаждения паровой фракции исходного газа с помощью низкотемпературного холода верхнего погона для получения при этом охлажденной паровой фракции. 15. Установка по п.8, в которой колонна дополнительно предназначена для получения потока продукта в виде этана. 16. Установка для извлечения газоконденсатных жидкостей (NGL) из исходного газа, содержащая первую колонну, предназначенную для приема паровой и жидкой фракций потока исходного газа,подвергнутого расширению, потока первой и второй флегмы и для производства остаточного газа в качестве верхнего погона и газоконденсатных жидкостей в качестве нижнего; управляющую цепь, которая предназначена для регулирования объема потока третьей части исходного газа в зависимости от температуры в первой колонне для поддерживания температуры колонны выше температуры, достаточной для предотвращения замерзания диоксида углерода, включающую блок регулирования температуры, термически связанный с первой орошаемой колонной и предназначенный для определения температуры в первой колонне; байпасный клапан, предназначенный для регулирования объема потока третьей части исходного газа по отношению к охлажденной второй части исходного газа; линию циркуляции, которая предназначена для обеспечения возврата по меньшей мере части верхнего погона из первой колонны в первую колонну в виде потока первой флегмы; теплообменник, который предназначен для охлаждения первой и второй части исходного газа,расширительное устройство, которое предназначено для уменьшения температуры охлажденных первой паровой фракции с образованием при этом потока второй флегмы; турбодетандер, который предназначен для приема охлажденной второй части и третьей части исходного газа и для обеспечения первой колонны исходным газом, подвергнутым расширению. 17. Установка по п.16, дополнительно содержащая вторую колонну и второе расширительное устройство, предназначенное для приема и расширения нижнего погона первой колонны, подаваемого затем во вторую колонну, предназначенную для производства нижнего погона в виде газоконденсатных жидкостей и верхнего погона в виде этана. 18. Установка по п.17, в которой второе расширительное устройство предназначено для уменьшения давления нижнего погона первой колонны по меньшей мере на 3,45 бар (50 фунтов/кв.дюйм). 19. Установка по п.16, дополнительно содержащая контур, который обеспечивает возврат в первую колонну по меньшей мере части верхнего погона в виде этана.