Криогенная система для удаления кислых газов из потока газообразного углеводорода с использованием разделительных устройств с параллельным потоком

Номер патента: 21899

Опубликовано: 30.09.2015

Автор: Нортроп Пол Скотт

Есть еще 22 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Система для удаления кислых газов из необработанного потока газа, содержащая

дегидратационный резервуар для приема потока необработанного газа и разделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды;

теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока газа и выпускающий охлажденный поток кислого газа;

криогенную дистилляционную колонну, которая предназначена для разделения поступающего в нее охлажденного потока кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и (ii) сжиженный поток кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода;

конечный контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать сжиженный поток кислого газа донных осадков, (ii) принимать частично обогащенный метаном поток газа из предыдущего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать конечный обогащенный метаном поток газа в криогенную дистилляционную колонну и (iv) выпускать первую частично очищенную от метана жидкость кислого газа в предыдущий контактор с параллельным потоком; и

первый контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать газ, очищающий от метана, (ii) принимать вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа из второго контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать конечную очищенную от метана жидкость кислого газа и (iv) выпускать первый поток частично обогащенного метаном газа во второй контактор с параллельным потоком.

2. Система по п.1, которая соединена с одной или более скважин для нагнетания существенной части конечной очищенной от метана жидкости кислого газа в подповерхностную формацию.

3. Система по п.1, которая выполнена с возможностью отделения части конечной очищенной от метана жидкости кислого газа и использования как по меньшей мере части очищающего газа после нагрева в ребойлере.

4. Система по п.1, в которой криогенная дистилляционная колонна содержит зону замораживания, выполненную с возможностью приема охлажденного потока кислого газа, холодной разбрызгиваемой жидкости, состоящей в основном из метана, и конечного потока обогащенного метаном газа из конечного контактирующего устройства с параллельным потоком;

при этом система дополнительно содержит холодильное оборудование после криогенной дистилляционной колонны для охлаждения потока метана из верха колонны и возврата части потока метана из верха колонны в криогенную дистилляционную колонну в качестве холодной разбрызгиваемой жидкости.

5. Система по п.4, дополнительно содержащая плавильную тарелку ниже зоны замораживания для приема холодного шлама, состоящего из частиц кислого газа, и выводящую, по существу, не содержащий твердые частицы шлам в конечное контактирующее устройство с параллельным потоком в качестве потока сжиженного кислого газа донных осадков.

6. Система по п.4, дополнительно содержащая нижнюю дистилляционную зону, расположенную ниже зоны замораживания, предназначенную для приема холодного шлама из частиц кислого газа, по меньшей мере, частично плавящую этот шлам из частиц кислого газа в жидкий поток и подающую этот жидкий поток в конечное контактирующее устройство с параллельным потоком как поток сжиженного кислого газа донных осадков.

7. Система по п.4, дополнительно содержащая верхнюю дистилляционную зону над зоной замораживания, предназначенную для приема пара из зоны замораживания и выпускающую поток газа из верха колонны.

8. Система по п.1, в которой система содержит только два контактора с параллельным потоком, предназначенных для обработки потока кислого газа донных осадков таким образом, что

конечный контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком;

предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой первый контактор с параллельным потоком;

первый частично обогащенный метаном поток газа, выпускаемый первым контактором с параллельным потоком, представляет собой частично обогащенный метаном поток газа, принимаемый конечным контактором с параллельным потоком; и

первая частично очищенная от метана жидкость кислого газа, выпускаемая конечным контактором с параллельным потоком, представляет собой вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа, принимаемую первым контактором с параллельным потоком.

9. Система по п.1, в которой система содержит три контактора с параллельным потоком, предназначенных для обработки потока кислого газа донных осадков, таким образом, что

предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком и

второй контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью (i) принимать первый частично обогащенный метаном поток газа из первого контактора с параллельным потоком, (ii) принимать первую частично очищенную от метана жидкость кислого газа из конечного контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать второй частично очищенный метаном поток газа в конечный контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа в первый контактор с параллельным потоком.

10. Система по п.1, в которой система содержит по меньшей мере три контактора с параллельным потоком для обработки сжиженного потока кислого газа донных осадков, при этом

конечный контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком и первый контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих очищенных от метана жидкостей кислого газа как постепенно все более богатых СО2 жидкостей кислого газа и

первый контактор с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы и конечный контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих потоков газа, обогащенного метаном, как постепенно все более обогащенных метаном потоков газа.

11. Система для удаления кислых газов из потока необработанного газа, содержащая

дегидратационный резервуар, предназначенный для приема потока необработанного газа и разделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды;

теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока необработанного газа и выпуска охлажденного потока кислого газа;

криогенную дистилляционную колонну, которая предназначена для разделения поступающего в нее охлажденного потока кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и (ii) поток сжиженного кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода;

первый контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) приема потока газа из верха колонны, (ii) приема второй частично обогащенной СО2 жидкости орошения из второго контактора с параллельным потоком, (iii) выпуска первого частично очищенного потока газообразного метана во второй контактор с параллельным потоком и (iv) выпуска конечной обогащенной CO2 жидкости орошения в криогенную дистилляционную колонну; и

конечный контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать жидкость орошения, (ii) принимать предпоследний частично очищенный поток газообразного метана предпоследнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать первую частично обогащенную CO2 жидкость орошения в предпоследний контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать конечный очищенный поток газообразного метана.

12. Система по п.11, в которой

криогенная дистилляционная колонна содержит зону замораживания, выполненную с возможностью приема охлажденного потока кислого газа и разбрызгиваемой холодной жидкости, состоящей в основном из метана; и

система дополнительно содержит холодильное оборудование, расположенное после криогенной дистилляционной колонны, для охлаждения конечного очищенного потока газообразного метана и возврата части потока метана из верха колонны в криогенную дистилляционную колонну в виде холодной разбрызгиваемой жидкости.

13. Система по п.12, дополнительно содержащая плавильную тарелку ниже зоны замораживания, предназначенную для приема холодного шлама из частиц кислого газа.

14. Система по п.12, дополнительно содержащая верхнюю дистилляционную зону над зоной замораживания, предназначенную для приема пара из зоны замораживания и выпуска потока газа из верха колонны.

15. Система по п.11, в которой система содержит только два контактора с параллельным потоком для обработки верхнего потока кислого газа таким образом, что

конечный контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком;

предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой первый контактор с параллельным потоком;

первый частично очищенный поток газообразного метана, выпускаемый из первого контактора с параллельным потоком, представляет собой частично очищенный поток газообразного метана, принимаемый конечным контактором с параллельным потоком; и

вторая частично обогащенная СО2 жидкость орошения, принимаемая первым контактором с параллельным потоком, представляет собой частично обогащенную СО2 жидкость орошения, выпускаемую конечным контактором с параллельным потоком.

16. Система по п.11, в которой система содержит три контактора с параллельным потоком, предназначенных для обработки потока газа из верха колонны, при этом

предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком; и

второй контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью (i) принимать первый частично очищенный поток газообразного метана из первого контактора с параллельным потоком, (ii) принимать первую частично очищенную обогащенную CO2 жидкость орошения из конечного контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать второй частично очищенный поток газообразного метана в конечный контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать вторую частично обогащенную CO2 жидкость орошения в первый контактор с параллельным потоком.

17. Система по п.11, в которой система содержит по меньшей мере три контактора с параллельным потоком для обработки потока газа из верха колонны таким образом, что

конечный контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком и первый контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующей обогащенной СО2 жидкости орошения, как постепенно все более обогащенной CO2 жидкости орошения; и

первый контактор с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком и конечный контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих потоков очищенного газа в качестве постепенно все более очищенных потоков газа.

18. Система для удаления кислых газов из потока необработанного газа, содержащая

дегидрационный резервуар, предназначенный для приема потока необработанного газа и разделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды;

теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока необработанного газа и выпуска охлажденного потока кислого газа;

криогенную дистилляционную колонну, которая предназначена для разделения поступающего в нее охлажденного потока кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и (ii) поток кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода;

конечный нижний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) приема сжиженного потока кислого газа донных осадков, (ii) приема частично обогащенного метаном потока газа из предыдущего нижнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпуска конечного потока обогащенного метаном газа в криогенную дистилляционную колонну и (iv) выпуска первой частично очищенной от метана жидкости кислого газа в предыдущий нижний контактор с параллельным потоком;

первый нижний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать очищающий газ, (ii) принимать вторую очищенную от метана жидкость кислого газа из второго нижнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать конечную жидкость очищенного от метана кислого газа и (iv) выпускать первый частично обогащенный метаном поток газа во второй нижний контактор с параллельным потоком;

первый верхний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать поток газа из верха колонны, (ii) принимать вторую частично обогащенную СО2 жидкость орошения из второго контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать первый частично очищенный поток газообразного метана во второй контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать конечную обогащенную СО2 жидкость орошения в криогенную дистилляционную колонну; и

конечный верхний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать жидкость орошения, (ii) принимать предпоследний частично очищенный поток газообразного метана из предпоследнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать первую частично обогащенную СО2 жидкость орошения в предпоследний контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать конечный очищенный поток газообразного метана.

19. Система по п.18, в которой криогенная дистилляционная колонна представляет собой объемную ректификационную колонну.

20. Система по п.18, в которой криогенная дистилляционная колонна содержит зону замораживания, которая выполнена с возможностью приема (i) потока охлажденного кислого газа, (ii) разбрызгиваемой холодной жидкости, состоящей в основном из метана, и (iii) конечного потока обогащенного метаном газа из конечного нижнего контактирующего устройства с параллельным потоком.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

КРИОГЕННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ КИСЛЫХ ГАЗОВ ИЗ ПОТОКА ГАЗООБРАЗНОГО УГЛЕВОДОРОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ПОТОКОМ Предусмотрена система для удаления кислых газов из потока необработанного газа. Система включает в себя криогенную дистилляционную колонну. Криогенная дистилляционная колонна принимает дегидрированный и охлажденный поток кислого газа и разделяет поток кислого газа на поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и поток кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода. Система также включает в себя последовательность контакторов с параллельным потоком. Контакторы с параллельным потоком могут быть установлены последовательно для приема потока кислого газа донных осадков и повторного отбора любого захваченного газообразного метана. В качестве альтернативы или в дополнение контакторы с параллельным потоком могут быть помещены последовательно для получения потока газа из верха колонны и очистки его, используя поток орошения текучей среды,такой как метан. В этом случае очищенный газ, в случае необходимости, сжижают и подают для коммерческой продажи или используют как топливный газ на месте. Нортроп Пол Скотт (US) Медведев В.Н. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЭКСОНМОБИЛ АПСТРИМ РИСЕРЧ КОМПАНИ (US) Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к области разделения текучих сред. Более конкретно, настоящее изобретение относится к отделению двуокиси углерода и других кислых газов от потока текучей среды углеводорода. Уровень техники Данный раздел предназначен для введения различных аспектов предшествующего уровня техники. Считается, что данное описание должно помочь при представлении структуры, которая способствует лучшему пониманию конкретных аспектов настоящего раскрытия. В соответствии с этим, следует понимать, что данный раздел следует читать в этом свете и не обязательно как подтверждение предшествующего уровня техники. Добыча углеводородов из месторождений часто сопровождается побочным производством газов неуглеводородов. Такие газы включают в себя загрязнители, такие как двуокись углерода (CO2) и сероводород (H2S). Когда СО 2 и H2S получают как часть потока газообразного углеводорода (такого как метан (C1) или этан (С 2, поток газа иногда называется "кислым газом". Кислый газ обычно обрабатывают для удаления CO2, H2S и других загрязнителей прежде, чем он будет послан далее для дальнейшей обработки или продажи. При удалении кислых газов получают"очищенный" поток газообразного углеводорода. Очищенный поток можно использовать как приемлемое для окружающей среды топливо или в качестве исходного сырья для химического производства или для преобразования газа в жидкость. Поток очищенного газа может быть охлажден для получения сжиженного природного газа или LNG (СПГ). В процессе разделения газа возникает проблема, состоящая в необходимости удаления отделенных загрязнителей. В некоторых случаях концентрированный кислотный газ (состоящий в основном из H2S иCO2) подают в модуль восстановления серы (SRU (МВС. SRU преобразует H2S в безвредную элементарную серу. Однако в некоторых регионах (таких как регион Каспийского моря) дополнительное производство элементарной серы является нежелательным, поскольку для нее здесь ограниченный рынок. Вследствие этого миллионы тонн серы требуется складировать в больших расположенных выше уровня земли блоках, в определенных районах мира, в частности в Канаде и в Казахстане. В то время как серу складируют на земле, двуокись углерода, связанную с кислым газом, часто выпускают в атмосферу. Однако практика выпуска CO2 является нежелательной. Одно из предложений по сведению к минимуму эмиссии CO2 представляет собой процесс, называемый закачкой кислого газа(AGI (ЗКГ. AGI означает, что выполняют повторную подачу нежелательных кислых газов обратно в подземную формацию под давлением и изолируют для возможного использования в дальнейшем. В качестве альтернативы двуокись углерода используется для формирования давления в месторождении для улучшенных операций при добыче нефти. Для того чтобы способствовать AGI, желательно иметь возможность обработки газа, с помощью которой эффективно выделяются компоненты кислого газа из газообразных углеводородов. Некоторые месторождения природного газа содержат относительно низкие проценты углеводородов (например,меньше чем 40%) и высокие проценты кислых газов, преимущественно двуокиси углерода, но также и сероводорода, сернистого карбонила, дисульфида углерода и различных меркаптанов. В этих случаях с преимуществом может использоваться обработка криогенным газом. Обработка криогенным газом представляет собой процесс дистилляции, иногда используемый для разделения газов. Однако обычные криогенные дистилляционные колонны могут быть громоздкими и/или в связи с их использованием могут возникать проблемы распределения веса для судов, стоящих на шельфе, и платформ. Кроме того, для потоков газа, имеющих необычно высокие уровни CO2 (больше чем приблизительно 30 мол.%), может потребоваться дополнительная обработка для удаления метана,который становится захваченным в потоке донных осадков, или для удаления двуокиси углерода, захватываемой потоком газа из верха колонны. Проблемы также возникают в отношении криогенной дистилляции кислых газов. Например, при более высоких концентрациях СО 2, например больше чем приблизительно 5 мол.% при общем давлении меньше чем приблизительно 4,92 МПа, СО 2 может вымораживаться как твердое вещество из башни криогенной дистилляции. Формирование СО 2 в виде твердого вещества нарушает процесс криогенной дистилляции. Поэтому существует потребность в улучшенных системах криогенной дистилляции, которые решают одну или больше проблем, упомянутых выше. Сущность изобретения Предусмотрены системы для удаления кислых газов из потока необработанного газа, включающие в себя компоненты (а)-(е): (а) дегидратационный резервуар, предназначенный для приема потока необработанного газа и разделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды, (b) теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока газа и высвобождения охлажденного потока кислого газа, (c) криогенная дистилляционная колонна, которая принимает охлажденный поток кислого газа и разделяет охлажденный поток кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и(ii) сжиженный поток донных осадков в виде кислого газа, состоящий в основном из двуокиси углерода,(d) конечный контактор с параллельным потоком и (е) первый контактор с параллельным потоком. В одном или больше вариантах осуществления в настоящей системе используется нижний участок дистилляции, который, по существу, имеет уменьшенный размер по сравнению с обычными системами. В некоторых вариантах осуществления нижний участок дистилляции полностью исключен. В одном или больше вариантах осуществления система выполнена таким образом, что газообразный метан, захваченный холодным жидким потоком донных осадков, выводят, используя последовательность малых разделительных устройств с параллельным потоком, и возвращают обратно в блок управляемого замораживания. В одном или больше вариантах осуществления система выполнена таким образом, что двуокись углерода в потоке захваченного газообразного метана отделяют, используя последовательность малых разделительных устройств с параллельным потоком, и перенаправляют обратно в блок управляемого замораживания. Также предусмотрены способы использования системы для удаления кислых газов из потока необработанного газа. Краткое описание чертежей Таким образом, для лучшего понимания настоящего изобретения к нему приложены определенные иллюстрации, графики и/или блок-схемы последовательности технологических операций. Следует отметить, однако, что на чертежах иллюстрируются только выбранные варианты осуществления изобретений и поэтому их не следует рассматривать как ограничения объема, поскольку в изобретениях могут быть приняты другие одинаково эффективные варианты осуществления и варианты применения. На фиг. 1 показан вид сбоку иллюстративной криогенной перегонной колонны в одном варианте осуществления. Охлажденный поток неочищенного газа подают в промежуточную управляемую зону замораживания колонны. На фиг. 2 показана схема, представляющая установку для обработки газа для удаления кислых газов из газового потока в соответствии с настоящим изобретением в одном варианте осуществления. В установке для обработки газа используется последовательность контакторов с параллельным потоком для возврата метана из потока кислого газа донных осадков. На фиг. 3 показана схема, представляющая установку для обработки газа для удаления кислых газов из потока газа в соответствии с настоящим изобретением в альтернативном варианте осуществления. В установке для обработки газа используется последовательность контакторов с параллельным потоком для дополнительной очистки метана газового потока из верха колонны. Подробное описание изобретения Определения. Используемый здесь термин "углеводород" относится к органическому соединению, которое включает в себя в основном, если не исключительно, такие элементы, как углерод и водород. Углеводороды обычно относятся к двум классам: алифатические углеводороды или углеводороды с прямой цепью и циклические углеводороды или углеводороды с замкнутым кольцом, включающие в себя циклические терпены. Примеры материалов, содержащих углеводороды, включают в себя любую форму природного газа, нефть, уголь и битум, которые можно использовать в качестве топлива или которые можно обработать с получением топлива. Используемый здесь термин "углеводородные текучие среды" относится к углеводороду или смесям углеводородов, которые представлены в форме газов или жидкостей. Например, углеводородные текучие среды могут включать в себя углеводород или смеси углеводородов, которые представляют собой газы или жидкости в условиях формации, при определенном давлении или при окружающих условиях (15 С и давление 1 атм). Углеводородные текучие среды могут включать в себя, например, нефть,природный газ, метан угольного пласта, сланцевую нефть, пиролизную нефть, пиролизный газ, продукт пиролиза угля и другие углеводороды, которые находятся в газообразном или жидком состоянии. Термин "устройство переноса массы" относится к любому объекту, который принимает текучие среды, предназначенные для контакта, и пропускает эти текучие среды в другие объекты, например, используя гравитационный поток. Один неограничительный пример представляет собой тарелку, предназначенную для отделения определенных компонентов. Другой пример представляет собой решетчатую насадку. Используемый здесь термин "текучая среда" относится к газам, жидкостям и комбинациям газов и жидкостей, а также к комбинациям газов и твердых веществ и комбинациям жидкостей и твердых веществ. Используемый здесь термин "конденсируемые углеводороды" означает те углеводороды, которые конденсируются при температуре приблизительно 15 С и при абсолютном давлении 1 атм. Конденсируемые углеводороды могут включать в себя, например, смесь углеводородов, имеющую углеродные числа больше чем 4. Используемый здесь термин "тяжелые углеводороды" относится к углеводородам, имеющим больше чем один атом углерода. Основные примеры включают в себя этан, пропан и бутан. Другие примеры включают в себя пентан, ароматические углеводороды или диамондоиды. Используемый здесь термин "система охлаждения с замкнутым контуром" означает любую систему охлаждения, в которой внешняя рабочая текучая среда, такая как пропан или этилен, используется в качестве охладителя для охлаждения потока метана из верха колонны. Это отличается от "системы охлаждения с открытым контуром", в которой часть самого потока метана из верха колонны используется в качестве рабочей текучей среды. Используемый здесь термин "контактирующее устройство с параллельным потоком" или "контактор с параллельным потоком" означает резервуар, в который поступает: (i) поток газа и (ii) который разделяет поток растворителя или сжиженного газа таким образом, что поток газа и поток растворителя(или сжиженного газа, если он присутствует) входят в контакт друг с другом, в то время как они протекают, в общем, в одном направлении в устройстве контактирования. Неограничительные примеры включают в себя эдуктор и коагулятор или статический смеситель совместно с устройством удаления жидкости."Невпитываемый газ" означает газ, который не существенно впитывается растворителем или сжиженным газом во время процесса очистки газа. Используемый здесь термин "природный газ" относится к многокомпонентному газу, получаемому из скважины сырой нефти (сопутствующий газ) или из подземной несущей газ формации (несопутствующий газ). Состав и давление природного газа могут существенно изменяться. Типичный поток природного газа содержит метан (C1) в качестве существенного компонента. Поток природного газа также может содержать этан (С 2), углеводороды с более высоким молекулярным весом и один или больше кислых газов. Природный газ также может содержать незначительные количества загрязнителей, таких как вода, азот, воск и сырая нефть. Используемый здесь термин "кислый газ" означает любой газ, который растворяется в воде, формируя кислотный раствор. Неограничительные примеры кислых газов включают в себя сульфид сероводород (H2S) и двуокись углерода (СО 2). Содержащие серу компоненты включают в себя дисульфид углерода (CS2), сернистый карбонил (COS), меркаптаны или их смеси. Термин "жидкий растворитель" означает текучую среду, по существу, в жидкой фазе, которая предпочтительно поглощает кислые газы, удаляя, таким образом, или "вымывая" по меньшей мере часть компонентов кислого газа из потока газа. Поток газа может представлять собой поток газообразного углеводорода или другой поток газа, такой как поток газа, содержащий азот."Поток очищенного газа" относится к потоку текучей среды, по существу, в газообразной фазе, из которой была удалена по меньшей мере часть компонентов кислого газа. Используемые здесь термины "обедненный" и "обогащенный" в отношении удаления впитывающей жидкостью выбранного компонента газа из потока газа являются относительными и подразумевают, соответственно, большую или меньшую степень содержания выбранного компонента газа. Соответствующие термины "обедненный" и "обогащенный" не обязательно обозначают или требуют, соответственно,чтобы любая из впитывающей жидкости полностью не содержала бы выбранный газообразный компонент или чтобы она не была бы способна больше впитывать выбранный компонент газа. Термин "поток необработанного газа" относится к потоку текучей среды углеводородов, в котором текучие среды, в основном, находятся в газообразной фазе и который не подвергся этапам удаления двуокиси углерода, сульфида водорода или других кислотных компонентов. Термин "поток кислого газа" относится к потоку углеводородной текучей среды, в которой текучие среды в основном находятся в газообразной фазе и содержат по меньшей мере 3 мол.% двуокиси углерода и/или больше чем 4 промилле сульфида водорода. Используемый здесь термин "подповерхностный" относится к геологическим пластам, находящимся ниже поверхности земли. Системы для удаления кислых газов Существуют системы для удаления кислых газов из потока необработанного газа. В одном варианте осуществления система, прежде всего, включает в себя дегидратационный резервуар. Дегидратационный резервуар может представлять собой сосуд, в котором используется гликоль или другой химикат для удаления воды или рассола из потока углеводородной текучей среды. Дегидратационный резервуар принимает необработанный поток газа и разделяет необработанный поток газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды. Система также включает в себя теплообменник. Теплообменник принимает дегидрированный поток необработанного газа и охлаждает его путем теплообмена с более холодной рабочей текучей средой или используя другой механизм. Охлаждение может включать в себя, например, использование расширительного клапана. Теплообменник выпускает охлажденный поток кислого газа. Система также включает в себя криогенную дистилляционную колонну. Криогенная дистилляционная колонна предпочтительно представляет собой колонну CFZ, как описано ниже. Криогенная дистилляционная колонна принимает охлажденный поток кислого газа и разделяет охлажденный поток кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и (ii) сжиженный поток кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода. Система дополнительно включает в себя конечный контактор с параллельным потоком. Конечный контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью приема сжиженного потока кислого газа донных осадков или жидкости из используемой в случае необходимости плавильной тарелки. Поэтому он может называться конечным нижним контактором с параллельным потоком. Конечный контактор с параллельным потоком также принимает поток частично обогащенного метаном газа из предыдущего контактора с параллельным потоком. Конечный контактор с параллельным потоком обеспечивает быстрое смешивание сжиженного потока кислого газа донных осадков и потока частично обогащенного метаном газа. Далее из конечного контактора с параллельным потоком выходит конечный поток газа, обогащенного метаном, обратно в криогенную дистилляционную колонну. Конечный контактор с параллельным потоком также выпускает первый частично очищенный жидкий кислый газ. Система также включает в себя первый контактор с параллельным потоком. Первый контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью приема вымывающего газа, например, из ребойлера. В одном аспекте вымывающий газ представляет собой двуокись углерода. Первый контактор с параллельным потоком установлен последовательно с конечным нижним контактором с параллельным потоком. Поэтому первый контактор с параллельным потоком может называться первым нижним контактором с параллельным потоком. Первый нижний контактор с параллельным потоком также принимает вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа из второго контактора с параллельным потоком. В одном аспекте вторая частично очищенная от метана жидкость из кислого газа содержит приблизительно 98 мол.% или больше двуокиси углерода. Первый контактор с параллельным потоком обеспечивает быстрое смешивание вымывающего газа и конечной очищенной от метана жидкости из кислого газа. После этого первый контактор с параллельным потоком выпускает конечную очищенную жидкость из кислого газа. Первый контактор с параллельным потоком также выпускает первый поток газа, частично обогащенного метаном, во второй контактор с параллельным потоком. Предпочтительно существенную часть конечной очищенной от метана жидкости из кислого газа подают в подповерхностную формацию через одну или больше скважин накачки кислого газа. Однако часть конечной очищенной от метана жидкости кислого газа может быть отведена и может повторно использоваться как вымывающий газ путем ввода ее в ребойлер. Система может иметь только два контактора с параллельным потоком для обработки потока сжиженного кислого газа донных осадков. В этом случае конечный контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком, в то время как предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой первый контактор с параллельным потоком. Кроме того, первый поток газа, частично обогащенного метаном, выпускаемый из первого контактора с параллельным потоком, представляет собой поток газа, частично обогащенного метаном, принимаемый конечным контактором с параллельным потоком. Кроме того, первая частично очищенная от метана жидкость, принимаемая конечным контактором с параллельным потоком, представляет собой вторую частично очищенную от метана жидкость, получаемую первым контактором с параллельным потоком. В качестве альтернативы система может иметь три контактора для обработки потока сжиженного кислого газа донных осадков. В этом случае предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком. Второй контактор с параллельным потоком затем выполнен с возможностью приема первого частично обогащенного метаном потока газа из первого контактора с параллельным потоком и первой частично очищенной от метана жидкости из конечного контактора с параллельным потоком. Кроме того, из второго контактора параллельного потока выпускают второй частично обогащенный метаном поток газа в конечный контактор с параллельным потоком и вторую частично очищенную от метана жидкость в первый контактор с параллельным потоком. В качестве альтернативы система может иметь больше чем три контактора с параллельным потоком для обработки потока кислого газа донных осадков. Конечный контактор с параллельным потоком, любой из промежуточных контакторов, второй контактор с параллельным потоком и первый контактор с параллельным потоком расположены так, чтобы они последовательно подавали соответствующие жидкости из очищенного от метана кислого газа в виде жидкостей из кислого газа с постепенно повышающимся содержанием СО 2. Одновременно первый контактор с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком, любой промежуточный контактор и конечный контактор с параллельным потоком установлены так, чтобы они последовательно подавали соответствующие потоки газа, обогащенного метаном, с постепенно повышающимся содержанием метана в потоках обогащенного газа. В любой из этих систем криогенная дистилляционная колонна может иметь плавильную тарелку,расположенную ниже зоны замерзания. В плавильную тарелку поступает холодный шлам из компонентов кислого газа, и затем она подает этот шлам в конечное нижнее контактирующее устройство с параллельным потоком в виде потока сжиженного кислого газа донных осадков. Альтернативная система для удаления кислых газов из потока необработанного газа предусмотрена здесь. И снова эта система включает в себя дегидратационный резервуар, предназначенный для приема необработанного потока газа, и разделения этого необработанного потока газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды. Кроме того, систе-4 021899 ма снова включает в себя теплообменник для охлаждения дегидрированного необработанного потока газа и выпуска охлажденного потока кислого газа. Система также включает в себя криогенную дистилляционную колонну. Криогенная дистилляционная колонна предпочтительно представляет собой колонну CFZ, такую как колонна, описанная ниже. Криогенная дистилляционная колонна принимает охлажденный поток кислого газа и разделяет этот охлажденный поток кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и(ii) поток сжиженного кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода. Система дополнительно включает в себя первый контактор с параллельным потоком. Первый контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью приема потока газа из верха колонны. Поэтому он может называться первым верхним контактором с параллельным потоком. Первый контактор с параллельным потоком также принимает вторую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения из второго контактора с параллельными потоками. Первый контактор с параллельным потоком обеспечивает быстрое смешивание потока газа из верха колонны и второй частично обогащенной СО 2 жидкости орошения. После этого первый контактор с параллельным потоком выпускает первый частично очищенный поток газообразного метана во второй контактор с параллельным потоком. Первый контактор с параллельным потоком также выпускает конечную обогащенную СО 2 жидкость орошения обратно в криогенную дистилляционную колонну. Система также включает в себя конечный контактор с параллельным потоком. Конечный контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью приема частично очищенного газа. В одном аспекте частично очищенный газ представляет собой метан. Конечный контактор с параллельным потоком включен последовательно с первым верхним контактором с параллельным потоком. Поэтому конечный контактор с параллельным потоком может называться конечным верхним контактором с параллельным потоком. Конечный верхний контактор с параллельным потоком также принимает жидкость орошения. Жидкость орошения предпочтительно представляет собой метан. Конечный контактор с параллельным потоком обеспечивает быстрое смешивание жидкости орошения и конечного частично очищенного газообразного метана. После этого конечный контактор с параллельным потоком выпускает первую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения в предпоследний контактор с параллельным потоком. Конечный контактор с параллельным потоком также выпускает очищенный поток газообразного метана. В одном аспекте конечный очищенный поток газообразного метана содержит приблизительно 99 мол.% или больше метана. Предпочтительно существенную часть конечного очищенного потока газообразного метана подают на сжижение и продажу. Однако часть конечного очищенного потока газообразного метана может быть отведена и может использоваться для генерирования жидкости орошения. Система может иметь только два контактора с параллельным потоком для обработки потока газа из верха колонны. В этом случае конечный контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком, в то время как предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой первый контактор с параллельным потоком. Кроме того, первый частично очищенный поток газообразного метана, высвобождаемый первым контактором с параллельным потоком, представляет собой предпоследний частично очищенный поток газообразного метана, принимаемый конечным контактором с параллельным потоком. Кроме того, вторая частично обогащенная СО 2 жидкость орошения, принимаемая первым контактором с параллельным потоком, представляет собой первую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения, вырабатываемую конечным контактором с параллельным потоком. В качестве альтернативы система может иметь три контактора с параллельным потоком для обработки потока газа из верха колонны. В этом случае предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком. Второй контактор с параллельным потоком затем выполняют с возможностью приема первого частично очищенного потока газообразного метана из первого контактора с параллельным потоком и первой частично обогащенной СО 2 жидкости орошения из конечного контактора с параллельным потоком. Далее второй контактор с параллельным потоком выводит второй частично очищенный поток газообразного метана в конечный контактор с параллельным потоком и конечную частично обогащенную СО 2 жидкость орошения в первый контактор с параллельным потоком. В качестве альтернативы система может иметь больше чем три контактора с параллельным потоком для обработки потока газа из верха колонны. Конечный контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком и первый контактор с параллельным потоком расположены так, что они последовательно подают соответствующую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения, как постепенно все более обогащенную CO2 жидкость. Одновременно первый контактор с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком и конечный контактор с параллельным потоком расположены так, что они последовательно подают соответствующие потоки очищенного газа, как постепенно все более очищенные потоки газа. В этих системах криогенная дистилляционная колонна также имеет верхнюю дистилляционную зо-5 021899 ну. Верхняя дистилляционная зона находится над зоной замораживания и принимает пары из зоны замораживания. Из верхней дистилляционной зоны затем выводят поток газа из верха колонны в первое верхнее контактное устройство с параллельным потоком. В одном или больше вариантах осуществления в системе предусмотрен отвод кислых газов из потока необработанного газа, в которой используются два набора контакторов с параллельным потоком. Один набор установлен последовательно и принимает поток кислого газа донных осадков и концентрирует его, используя очищающий газ, такой как двуокись углерода. Другой набор установлен последовательно для приема потока газа из верха колонны и очищает его, используя жидкость орошения, такую как метан. Сначала очищающий газ направляют обратно в криогенную дистилляционную колонну для дальнейшей обработки. Затем очищенный газ, в случае необходимости, сжижают и подают для коммерческой продажи или используют в качестве топливного газа на месте. Криогенное разделение Как правило, при криогенном разделении газа генерируют охлажденный поток газа из верха колонны при умеренных давлениях (например, 2,46-3,51 МПа). Кроме того, сжиженный кислый газ генерируют как продукт "донных осадков". Поскольку сжиженный кислый газ имеет относительно высокую плотность, гидростатический напор можно предпочтительно использовать в скважине AGI с закачкой кислого газа для помощи в процессе добычи нефти. Это означает, что энергия, требуемая для закачки сжиженного кислого газа в формацию, меньше, чем энергия, требуемая для сжатия кислых газов с низким давлением до давления в месторождении. При этом требуется меньшее количество каскадов компрессоров и насосов. При криогенной дистилляции кислых газов возникают проблемы. Когда СО 2 присутствует в концентрациях больше чем приблизительно 5 мол.% при общем давлении меньше чем приблизительно 4,92 МПа в обрабатываемом газе, он вымораживается, как твердое вещество, в стандартном криогенном дистилляционном модуле. Формирование СО 2 в виде твердого вещества нарушает процесс криогенной дистилляции. Для уменьшения этой проблемы правопреемник ранее разработал различные процессы"Управляемой зоны замораживания" (CFZ). В процессе CFZ используется преимущество на основе склонности двуокиси углерода формировать твердые частицы, в соответствии с которой замороженные частицы СО 2 свободно формируются на открытом участке дистилляционной колонны с последующим захватом этих частиц на плавильной тарелке. В результате, генерируется чистый поток метана (наряду с некоторым количеством азота или гелия, присутствовавшим в необработанном газе) в верхней части колонны, в то время как холодный жидкий поток CO2/H2S генерируется в нижней части колонны. Определенные аспекты процесса CFZ и вспомогательное оборудование описаны в патентах США 4533372; 4923493; 5062270; 5120338 и 6053007, каждый из которых представлен здесь полностью по ссылке. Как, в общем, описано в представленных выше американских патентах, дистилляционная установка или колонна, используемая для криогенной обработки газа, включает в себя нижнюю дистилляционную и промежуточную зону управляемого замораживания. Предпочтительно также включена верхняя дистилляционная зона. Колонна работает для формирования твердых частиц СО 2 путем обеспечения на участке колонны диапазона температур ниже температуры замерзания двуокиси углерода, но выше температуры кипения метана при таком давлении. Более предпочтительно зона управляемого замораживания работает при температуре и давлении, которые обеспечивают испарение метана и других легких газообразных углеводородов, в то время, как СО 2 формирует замороженные (твердые) частицы. По мере того как подаваемый поток газа движется вверх колонны, замороженные частицы СО 2 отводят от дегидрированного, необработанного подаваемого потока, и под действием силы тяжести они оседают из зоны управляемого замораживания на плавильную тарелку. Здесь частицы сжижают. Поток жидкости, обогащенный двуокисью углерода, затем вытекает из плавильной тарелки вниз в нижнюю зону дистилляции в нижней части колонны. В нижней зоне дистилляции поддерживают температуру и давление, при которых, по существу, не формируется твердая двуокись углерода, но растворенный метан выпаривается. В одном аспекте кислый поток донных осадков формируют при температуре от -1,11 до-4,44 С. В одном варианте осуществления некоторые или все частицы замороженного СО 2 могут быть собраны на тарелке в нижней части зоны замораживания. Частицы затем транспортируют из дистилляционной колонны для дальнейшей обработки. Зона управляемого замораживания включает в себя разбрызгивание холодной жидкости. Она представляет собой поток жидкости, обогащенной метаном, известный как "поток орошения". По мере того как поток пара легких газообразных углеводородов и захваченных кислых газов движется вверх через колонну, на поток пара воздействуют разбрызгиваемой жидкостью. Холодная разбрызгиваемая жидкость способствует отделению твердых частиц СО 2, обеспечивая возможность испарения газообразного метана и протекания его вверх по колонне. В верхней дистилляционной зоне (иногда называемой ректификационной зоной) метан захватывают в верхней части и отводят для продажи или для использования в качестве топлива. В одном аспекте верхний поток метана отводят при температуре приблизительно -90 С. Газ из верха колонны может быть частично сжижен путем дополнительного охлаждения, и часть жидкости может быть возвращена в колонну, как поток орошения. Жидкий поток орошения впрыскивают в холодном виде, распыляя его на участке разбрызгивания зоны управляемого замораживания, обычно после протекания через участок тарелок колонны или участок заполнения колонны насадочным материалом. Конкретные варианты осуществления На фиг. 1 представлен схематичный вид криогенной дистилляционной колонны 100, используемой для отделения двуокиси углерода от потока неочищенного природного газа. Криогенная дистилляционная колонна 100 может здесь взаимозаменяемо называться "колонной", "колонной CFZ" или просто"башней". Криогенная дистилляционная колонна 100 по фиг. 1 принимает исходный поток 10 текучей среды. Поток 10 текучей среды в основном состоит из добываемых газов. Как правило, поток текучей среды представляет собой осушенный поток газа из устья скважины или набора скважин (не показаны) и содержит от приблизительно 65 до приблизительно 95% метана. Однако поток 10 текучей среды может содержать меньший процент метана, например от приблизительно 30 до 65% или даже от 20 до 40%. Метан может присутствовать наряду с рассеянными элементами других газообразных углеводородов, таких как этан. Кроме того, могут присутствовать следы гелия и азота. В настоящей заявке поток 10 текучей среды также включает в себя некоторые загрязнители. Они включают в себя кислые газы, такие как СО 2 и H2S. Исходный поток 10 текучей среды может иметь давление, получаемое после добычи, составляющее приблизительно 4,22 МПа. В некоторых случаях давление исходного потока 10 текучей среды может составлять вплоть до приблизительно 5,27 МПа или даже 7,03 МПа. Поток 10 текучей среды обычно охлаждают перед подачей его в дистилляционную колонну 100. Теплообменник 150, такой как трубчатый теплообменник в кожухе, предусмотрен для исходного потока 10 текучей среды. Из охлаждающего модуля (не показан) подают охлаждающую текучую среду (такую как сжиженный пропан) в теплообменник 150 для снижения температуры исходного потока 10 текучей среды приблизительно от -34,44 до -40 С. Охлажденный поток текучей среды затем может быть подан через расширительное устройство 152. Расширительное устройство 152 может представлять собой, например, клапан Джоуля-Томпсона (J-T). Расширительное устройство 152 используется как расширитель для обеспечения дополнительного охлаждения потока 10 текучей среды. Предпочтительно частичное сжижение потока 10 текучей среды достигается в результате расширения. Клапан Джоуля-Томпсона (или J-T) является предпочтительным для подаваемых потоков газа в том, что он проявляет тенденцию к формированию твердых веществ. Расширительное устройство 152 предпочтительно установлено рядом с криогенной дистилляционной колонной 100 для сведения к минимуму потерь тепла в подающей трубе и для сведения к минимуму вероятности ее засорения твердыми частицами в случае, когда некоторые компоненты (такие как СО 2 или бензол) будут охлаждены ниже их температур замерзания. В качестве альтернативы клапану J-T расширительное устройство 152 может представлять собой турборасширитель. Турборасширитель обеспечивает большую степень охлаждения и создает источник механического привода для процессов, как модуль охлаждения. Теплообменник 150 составляет часть модуля охлаждения. Таким образом, оператор может сводить к минимуму общие требования к энергии для процесса дистилляции. Однако турборасширитель может не обрабатывать замороженные частицы так же, как и клапан J-T. В любом случае, теплообменник 150 и устройство 152 расширителя преобразуют необработанный газ в исходном потоке 10 текучей среды в охлажденный поток 12 текучей среды. Предпочтительно температура охлажденного потока 12 текучей среды составляет приблизительно от -40 до -56,67 С. В одном аспекте криогенная дистилляционная колонна 100 работает под давлением приблизительно 3,87 МПа, и охлажденный поток 12 текучей среды имеет температуру приблизительно -52,22 С. При этих условиях охлажденный поток 12 текучей среды находится, по существу, в жидкой фазе, хотя некоторая паровая фаза неизбежно может быть захвачена в охлажденный поток 12 текучей среды. Наиболее вероятно, не происходит формирование твердых веществ из-за присутствия СО 2. Криогенная дистилляционная колонна 100 CFZ разделена на три первичных участка. Они представляют собой нижнюю дистилляционную зону или "очищающий участок" 106, промежуточную зону управляемого замораживания или участок 108 "разбрызгивания" и верхнюю дистилляционную зону или участок 110 "ретификации". В компоновке колонны, показанной на фиг. 1, охлажденный поток 12 текучей среды подают в дистилляционную колонну 100 в зону 108 управляемого замораживания. Однако охлажденный поток 12 текучей среды в качестве альтернативы может быть подан рядом с верхней частью нижней дистилляционной зоны 106. Следует отметить, что в компоновке, показанной на фиг. 1, нижняя дистилляционная зона 106,промежуточный участок 108 разбрызгивания, верхняя дистилляционная зона 110 и соответствующие компоненты расположены внутри одного резервуара 100. Однако для применения на шельфе, когда требуется учитывать высоту колонны 100 и движение, или для отдаленных местоположений,в которых ог-7 021899 раничения транспортирования представляют собой проблему, колонна 110, в случае необходимости, может быть разделена на два отдельных резервуара под высоким давлением (не показаны). Например, нижняя дистилляционная зона 106 и зона 108 управляемого замораживания могут быть расположены в одном резервуаре, в то время как верхняя дистилляционная зона 108 находится в другом резервуаре. Внешние трубы можно затем использовать для взаимного соединения этих двух резервуаров. В любом варианте осуществления температура нижней дистилляционной зоны 106 выше, чем температура подачи охлажденного потока 12 текучей среды. Температуру нижней дистилляционной зоны 106 выбирают таким образом, чтобы она была в достаточной степени выше, чем точка кипения метана в охлажденном потоке 12 текучей среды при рабочем давлении колонны 100. Таким образом, метан предпочтительно отгоняют от более тяжелых компонентов углеводорода и жидких кислых газов. Конечно, для специалистов в данной области техники будет понятно, что жидкость внутри дистилляционной колонны 100 представляет собой смесь, что означает то, что жидкость будет "кипеть" при определенной промежуточной температуре между температурами кипения чистого метана и чистого СО 2. Кроме того, в случае, когда более тяжелые углеводороды присутствуют в смеси (такие как этан или пропан), температура кипения смеси повышается. Эти факторы представляют конструктивные особенности для рабочих температур внутри криогенной дистилляционной колонны 100. В нижней дистилляционной зоне 106 СО 2 и любые другие текучие среды с жидкой фазой падают под действием сил тяжести в направлении дна криогенной дистилляционной колонны 100. Одновременно метан и другие текучие среды в паровой фазе отводят, и они поднимаются вверх в направлении верхней части колонны 100. Такое разделение в основном осуществляется из-за разности плотности между газовой и жидкой фазами. Однако процесс разделения, в случае необходимости, усиливается с помощью внутренних компонентов внутри дистилляционной колонны 100. Как описано ниже, они включают в себя плавильную тарелку 130, множество имеющих предпочтительную форму устройств 126 переноса массы и необязательную линию 25 нагревателя. Боковой ребойлер аналогично может быть добавлен к нижней дистилляционной зоне 106, что способствует удалению метана. И снова, как показано на фиг. 1, охлажденный поток 12 текучей среды может быть подан в колонну 100 рядом с верхней частью нижней дистилляционной зоны 106. В качестве альтернативы может быть предпочтительно вводить подаваемый поток 12 текучей среды в зону 108 управляемого замораживания выше плавильной тарелки 130. Точка впрыска охлажденного потока 12 текучей среды представляет собой конструктивную задачу, определяемую в основном составом потока 10 исходной текучей среды. Когда температура охлажденного потока 12 текучей среды достаточно высока (например, выше чем-56,67 С) таким образом, что не ожидается появление твердых веществ, может быть предпочтительным выполнять впрыск охлажденного потока 12 текучей среды непосредственно в нижнюю дистилляционную зону 106 через устройство 124 типа двухфазного расширителя (или распределителя пара) в колонне 100. Расширитель 124 используется для, по меньшей мере, частичного разделения двухфазной смеси паржидкость в охлажденном потоке 12 текучей среды. Расширитель 124 может быть выполнен с прорезями таким образом, что двухфазная текучая среда ударяет в перегородки расширителя 124. Если ожидаются твердые вещества, ввиду низкой входной температуры, охлажденный поток 12 текучей среды может потребовать частичного разделения в резервуаре 173 перед подачей в колонну 100,как описано выше. В этом случае, охлажденный поток 12 текучей среды может быть разделен в двух фазовых сепараторах 173 для минимизации возможности закупоривания твердыми веществами входной линии и внутренних компонентов колонны 100. Пары газа выходят через сепаратор 173 фазы через входную линию 11 резервуара, где они попадают в участок 108 разбрызгивания через входной распределитель 121. Газ затем поднимается вверх через колонну 100. Одновременно шлам 13 из жидкого/твердого вещества выбрасывают из сепаратора 173 фазы. Шлам 13 из жидкого/твердого вещества направляют в колонну 100 через распределитель 124 пара и в плавильную тарелку 130. Шлам 13 из жидкого/твердого вещества может быть подан в нижнюю дистилляционную зону 106 под действием силы тяжести или с помощью насоса 175. При любой компоновке, то есть с использованием двух фазовых сепараторов 173 или без них, охлажденный поток 12 (или 11) текучей среды поступает в колонну 100. Жидкие компоненты протекают вниз через совокупность отгоночных тарелок 126 в нижней дистилляционной зоне 106. Отгоночные тарелки 126 обычно включают в себя последовательность сливных отверстий 128 и переточных трубок 129. Отгоночные тарелки 126 в комбинации с более высокой температурой в нижней дистилляционной зоне 106 приводят к отделению метана от раствора. Полученный в результате пар переносит метан и любые захваченные выпаренные молекулы двуокиси углерода вверх через колонну 100. В компоновке, показанной на фиг. 1, пар поступает вверх через стояки или вертикальные трубы плавильной тарелки 130 и в зону 108 замораживания. Вертикальные трубы 131 действуют как распределитель пара для равномерного распределения через зону 108 замораживания. Пар затем входит в контакт с холодной жидкостью из распылительных головок 120 для "вымораживания" СО 2. Другими словами,СО 2 замерзает и затем оседает или "выпадает как снег" обратно на плавильную тарелку 130. Твердый СО 2 затем плавится и под действием силы тяжести протекает в жидкой форме вниз из плавильной тарелки 130 и через нижнюю дистилляционную зону 106 в ее нижнюю часть. Как будет описано более полно ниже, участок 108 разбрызгивания представляет собой промежуточную зону замораживания криогенной дистилляционной колонны 100. В альтернативной конфигурации, в которой охлажденный поток 12 текучей среды разделяют в резервуаре 173 перед подачей в колонну 100, малая часть шлама 13 жидкого/твердого вещества неизбежно поступает в колонну 100 непосредственно над плавильной тарелкой 130. Таким образом, смесь жидкого-твердого вещества кислого газа и более тяжелых углеводородных компонентов будет протекать из распределителя 121, при этом твердые вещества и жидкости падают вниз в плавильную тарелку 130. Плавильная тарелка 130 выполнена с возможностью принимать под действием силы тяжести жидкие и твердые материалы, в основном СО 2 и H2S, из промежуточной управляемой зоны 108 замораживания. Плавильную тарелку 130 используют для нагрева жидких и твердых материалов и направления их вниз через нижнюю дистилляционную зону 106 в жидкой форме для дальнейшей очистки. Плавильная тарелка 130 собирает и подогревает смесь твердого/жидкого вещества из управляемой зоны 108 замораживания в резервуар для жидкости. Плавильная тарелка 130 выполнена с возможностью выпускать поток пара обратно в управляемую зону 108 замораживания для обеспечения адекватной передачи тепла для плавления твердого СО 2 и с тем, чтобы способствовать дренажу жидкого/твердого вещества в нижнюю дистилляционную зону 106 колонны 100 ниже плавильной тарелки 130. Дополнительные детали в отношении колонны 100 с управляемой зоной замораживания раскрыты в заявке США 2010/0018248, под названием "Controlled Freeze Zone Tower", которая представлена здесь полностью по ссылке. Например, на фиг. 2 А заявки США 2010/0018248 представлен вид в плане плавильной тарелки130 в одном варианте осуществления. На фиг. 2 В показан вид в поперечном сечении плавильной тарелки 130 вдоль линии В-В, обозначенной на фиг. 2 А. На фиг. 2 С показан вид в поперечном сечении плавильной тарелки 130 вдоль линии С-С. Заявка США 2010/0018248 представлена здесь полностью по ссылке. И снова, как показано на фиг. 1, плавильная тарелка 130 также может быть разработана с внешней системой переноса жидкости. Внешняя система переноса жидкости используется для обеспечения того,что вся жидкость не будет, по существу, содержать твердые вещества, и будет обеспечен достаточный перенос тепла. Система переноса вначале включает в себя сопло 136 отбора. В одном варианте осуществления сопло 136 отбора расположено внутри отстойника отбора или канала 138 (показан на фиг. 2 С публикации 2010). Текучие среды, собираемые в канале 138, подают в линию 135 переноса. Потоком через линию 135 переноса можно управлять с помощью клапана 137 управления и контроллера "LC" уровня жидкости (его можно видеть на фиг. 1). Текучие среды возвращаются в нижнюю дистилляционную зону 106 через линию 135 переноса. Если уровень жидкости слишком высокий, клапан 137 управления открывается; если уровень слишком низкий, клапан 137 управления закрывается. Если оператор выбирает не использовать систему переноса в нижней дистилляционной зоне 106, тогда клапан 137 управления закрывается и текучие среды сразу направляются непосредственно в устройство переноса массы или в "отгоночные тарелки" 126, расположенные ниже плавильной тарелки 130 для очистки через переточную трубу 139 перелива. Независимо от того, используется или нет внешняя система переноса, твердый СО 2 нагревают в плавильной тарелке 130 и преобразуют в жидкость, обогащенную СО 2. Плавильную тарелку 130 нагревают снизу парами из нижней дистилляционной зоны 106. Дополнительное тепло, в случае необходимости, может быть добавлено в плавильную тарелку 130 или непосредственно выше основания 134 плавильной тарелки (как показано на фиг. 2 С заявки США 2010/0018248) с помощью различных средств,например, таких как нагревательная линия 25. В нагревательной линии 25 используется тепловая энергия, уже доступная из нижнего ребойлера 160, что способствует размораживанию твердых веществ. Жидкость, обогащенную СО 2, спускают из плавильной тарелки 130, выполняя управление уровнем жидкости, и подают под действием силы тяжести в нижнюю дистилляционную зону 106. Следует отметить, что множество отгоночных тарелок 126 предусмотрено в нижней дистилляционной зоне 106 ниже плавильной тарелки 130. Отгоночные тарелки 126 предпочтительно расположены, по существу, параллельно одна над другой. На каждой из отгоночных тарелок 126, в случае необходимости, может быть установлена перемычка с очень малым наклоном таким образом, что уровень жидкости поддерживается на тарелке. Текучие среды под действием силы тяжести протекают вдоль каждой тарелки переливного типа и затем перетекают на следующую тарелку, расположенную ниже. Отгоночные тарелки 126 могут быть расположены с различными компоновками. Отгоночные тарелки 126 могут быть расположены, в общем, горизонтально для формирования каскадного потока жидкости вперед и назад. Однако предпочтительно, чтобы отгоночные тарелки 126 были расположены так,чтобы формировался каскадный поток жидкости, разделенный отдельными отгоночными тарелками, по существу, вдоль той же самой горизонтальной плоскости. Это показано в компоновке на фиг. 3 в публикации США 2010/0018248, где поток жидкости разделяют по меньшей мере один раз таким образом,что жидкость протекает через отдельные тарелки и попадает в две противоположные перепускные трубки 129. Процент метана в жидкости становится все меньшим по мере того, как жидкость движется вниз че-9 021899 рез нижнюю дистилляционную зону 106. Степень дистилляции зависит от количества тарелок 126 в нижней дистилляционной зоне 106. В верхней части нижней дистилляционной зоны 106 содержание метана в жидкости может достигать 25 мол.%, в то время как в нижней отгоночной тарелке содержание метана может быть меньше чем 0,04 мол.%. Содержание метана быстро падает вдоль отгоночных тарелок 126 (или других устройств переноса массы). Количество устройств переноса массы, используемых в нижней дистилляционной зоне 106, представляет собой конструктивный выбор на основе состава неочищенного потока 10 газа. Однако только несколько уровней отгоночных тарелок 126 обычно требуется использовать для удаления метана до требуемого уровня, например 1% или меньше в сжиженном кислом газе. Можно использовать различные конфигурации отдельной отгоночной тарелки 126, которые способствуют отделению метана. Отгоночная тарелка 126 может быть представлена просто как панель с отверстиями, как у сита, или с колпачками для формирования пузырьков. Однако для обеспечения дополнительного переноса тепла в текучую среду и предотвращения нежелательного блокирования твердыми веществами, ниже плавильной тарелки могут использоваться, так называемые, "струйные тарелки". Вместо тарелок может также использоваться случайная или структурированная набивка. На фиг. 4 А и 4 В в публикации США 2010/0018248 показана иллюстративная струйная тарелка 426. Во время работы одна или больше струйных тарелок могут быть расположены в нижней дистилляционной зоне 106 и/или в верхней дистилляционной зоне 110 колонны 100. В тарелках может быть предусмотрено множество проходов, таких как структура отгоночных тарелок 126. Однако можно использовать любую компоновку тарелки или уплотнений, которые способствуют отделению газообразного метана. Текучая среда протекает каскадами вниз на каждую струйную тарелку. По мере того как протекающая вниз жидкость попадает в отгоночные тарелки 126, происходит разделение материалов. Газообразный метан отделяется из раствора и движется вверх в форме пара. СО 2,однако, обычно достаточно холодный и содержится в достаточно высокой концентрации, поэтому он в основном остается в своей жидкой форме и перемещается вниз к нижней части нижней дистилляционной зоны 106, хотя некоторое количество СО 2 будет обязательно испаряться в ходе процесса. Жидкость затем удаляют из криогенной дистилляционной колонны 100 через выходную линию, как нижний поток 22 текучей среды. После выхода из дистилляционной колонны 100 нижний поток 22 текучей среды поступает в ребойлер 160. На фиг. 1 ребойлер 160 представляет собой резервуар типа котла, который подает повторно образовавшийся пар в нижнюю часть отгоночных тарелок 126. Линию повторно образовавшегося пара можно видеть в позиции 27. Кроме того, повторно образовавшийся пар может быть подан через линию 25 нагревателя для подачи дополнительного тепла в плавильную тарелку 130. Дополнительным теплом управляют через клапан 165 и контроллер ТС температуры. В качестве альтернативы теплообменник,такой как теплообменник в виде термосифона (не показан), можно использовать для охлаждения исходного потока 10 текучей среды для экономии энергии. В этом отношении жидкости, поступающие в ребойлер 160, остаются при относительно низкой температуре, например приблизительно от -34,44 до-40 С. Благодаря подаче тепла в исходный поток 10 текучей среды оператор может нагревать и частично кипятить холодный нижний поток 22 текучей среды из дистилляционной колонны 100 при одновременном предварительном охлаждении потока 10 текучей среды, представляющего собой продукцию. Для этого случая текучая среда, обеспечивающая дополнительное тепло через линию 25, представляет собой парообразную фазу, возвращаемую из ребойлера 160. Предусматривается, что в некоторых условиях плавильная тарелка 130 может работать без линии 25 нагревателя. В этих случаях плавильная тарелка 130 может быть разработана с внутренним нагревательным элементом, таким, как электрообогреватель. Однако предпочтительно, чтобы была предложена система обогрева, в которой используется тепловая энергия, доступная в нижнем потоке 22 текучей среды. Теплые текучие среды в линии 25 нагревателя присутствуют в одном аспекте с температурой от -34,44 до-40 С так, что они содержат относительное количество тепловой энергии. Таким образом, на фиг. 1 показан теплый поток пара в нагревательной линии 25, который направляют на плавильную тарелку 130 через нагревательную спираль (не показана) плавильной тарелки 130. Теплый поток пара в качестве альтернативы может быть привязан к линии 135 переноса. Во время работы большая часть потока пара после повторного кипячения поступает в нижнюю часть колонны через линию 27 выше нижнего уровня жидкости и на уровне или ниже последней отгоночной тарелки 126. Поскольку пар из ребойлера проходит вверх через каждую тарелку 126, остаточный метан выводят из жидкости. Такой пар остывает по мере его пропуска через колонну. К тому моменту времени, когда поток пара из линии 27 достигает гофрированной плавильной тарелки 130, температура может упасть приблизительно от -28,89 до -17,78 С. Однако он остается довольно теплым по сравнению с плавящимся твердым веществом на плавильной тарелке 130, температура которого может составлять приблизительно от -45,56 до -56,67 С. Пар все еще содержит достаточно тепла, чтобы плавить твердые частицы СО 2, по мере того как он входит в контакт с плавильной тарелкой 130. Обращаясь снова к ребойлеру 160, текучие среды выпускают из ребойлера 160, как поток 24 жидкости, обогащенной СО 2. Текучие среды в потоке 24 жидкости, в случае необходимости, могут быть про- 10021899 пущены через расширительный клапан 162. Расширительный клапан 162 уменьшает давление текучей среды, эффективно обеспечивая эффект охлаждения. Таким образом, обеспечивается охлажденный нижний поток 26. Жидкость, обогащенная СО 2, выходящая из ребойлера 160, как охлажденный поток 26 донных осадков, может быть закачана внутрь скважины через одну или больше скважин AGI (схематично показана в 164 на фиг. 1). В некоторых ситуациях сжиженный СО 2 может быть закачан в частично восстанавливаемое месторождение нефти как часть улучшенного процесса добычи нефти. Таким образом, СО 2 может составлять часть закачиваемой текучей среды. В качестве альтернативы СО 2 можно использовать как подмешиваемый агент заводнения для улучшения добычи нефти. И снова возвращаясь к нижней дистилляционной зоне 106 колонны 100, газ движется вверх через нижнюю дистилляционную зону 106, через трубы 131 в плавильной тарелке 130 и в управляемую зону 108 замораживания. В управляемой зоне 108 замораживания определена открытая камера, имеющая множество распыляющих сопел 122. По мере того как пар движется вверх через управляемую зону 108 замораживания, температура пара становится намного ниже. Пар входит в контакт с жидким метаном("поток орошения"), подаваемым через распыляющие сопла 122. Такой жидкий метан намного холоднее,чем движущийся вверх пар, после охлаждения с помощью внешнего модуля охлаждения, который включает в себя теплообменник 170. В одной компоновке жидкий метан выходит через распыляющие сопла 122 при температуре приблизительно от -84,44 до -90 С. Однако по мере испарения жидкого метана он поглощает тепло из окружающей среды, понижая, таким образом, температуру движущегося вверх пара. Испарившийся метан также протекает вверх из-за его пониженной плотности (относительно жидкого метана) и градиента давления внутри дистилляционной колонны 100. По мере того как пары метана движутся дальше вверх по криогенной дистилляционной колонне 100, они выходят из промежуточной управляемой зоны 108 замораживания и поступают в верхнюю дистилляционную зону 110. Пары продолжают двигаться вверх наряду с другими легкими газами, отделившимися от исходного охлажденного потока 12 текучей среды (или из потока входной линии 11 резервуара). Комбинированные пары углеводорода движутся вверх в верхнюю часть криогенной дистилляционной колонны 100, становясь верхним потоком 14 метана. Газообразный углеводород в верхнем потоке 14 метана перемещается во внешний холодильный модуль 170. В одном аспекте в холодильном модуле 170 используется этиленовый хладагент или другой хладагент, выполненный с возможностью охлаждения верхнего потока 14 метана вплоть до приблизительно от -92,78 до -98,33 С. Это используют для того, чтобы, по меньшей мере, частично сжижать верхний поток 14 метана. Охлажденный поток 14 метана затем перемещают в конденсатор орошения или в разделительную камеру 172. Разделительная камера 172 используется для отделения газа 16 от жидкости, которая иногда называется как "жидкость 18 орошения". Газ 16 представляет более легкие газообразные углеводороды, в основном метан, из исходного потока 10 необработанного газа. Азот и гелий также могут присутствовать. Газ 16 метан, конечно, представляет собой "продукт", который, в конечном итоге, стараются захватить для коммерческой продажи наряду с любыми следами этана. Эта несжиженная часть потока 14 метана из верха колонны также доступна для использования в качестве топлива на месте его добычи. Газообразный метан 16 может быть дополнительно охлажден для транспортировки LNG. Часть потока 14 метана из верха колонны, выходящая из холодильного модуля 170, конденсируется. Эта часть представляет собой жидкость 18 орошения, которая отделяется в разделительной камере 172 и возвращается в колонну 100. Насос 19 может использоваться для перемещения жидкости 18 орошения обратно в колонну 100. В качестве альтернативы разделительная камера 172 устанавливается выше колонны 100 для обеспечения подачи под действием силы тяжести жидкости 18 орошения. Жидкость 18 орошения включает в себя некоторую часть двуокиси углерода, утечка которой произошла из верхней дистилляционной зоны 110. Однако большая часть жидкости 18 орошения представляет собой метан,обычно 95% или больше, с азотом (если присутствует в исходном потоке 10 текучей среды) и следами сульфида водорода (также, если присутствует в исходном потоке 10 текучей среды). В одной компоновке охлаждения поток 14 метана из верха колонны отбирают через систему охлаждения с открытым контуром. В такой компоновке поток 14 метана из верха колонны отбирают через теплообменник с перекрестным током для охлаждения обратного участка потока метана из верха колонны, используемого в качестве жидкости 18 орошения. После этого поток 14 метана из верха колонны сжимают до 7,03-9,84 МПа и затем охлаждают, используя окружающий воздух и, возможно, внешний пропановый охладитель. Находящийся под давлением и охлажденный поток газа затем направляют через расширитель для дальнейшего охлаждения. Турборасширитель может использоваться для восстановления еще большей части жидкости, а также для получения некоторой работы на валу. В патенте США 6053007 под названием "Process for Separating a Multi-Component Gas Stream Containing at Least OneFreezable Component" описано охлаждение верхнего потока метана, и он представлен здесь полностью по ссылке. Возвращаясь снова к фиг. 1, поток жидкости 18 орошения возвращается в верхнюю дистилляционную зону 110. Поток жидкости 18 орошения затем под действием силы тяжести поступает в одно или больше устройств 116 переноса массы в верхней дистилляционной зоне 110. В одном варианте осущест- 11021899 вления устройства 116 переноса массы представляют собой ратификационные тарелки, которые обеспечивают каскадные последовательности из перемычек 118 и переточных трубок 119, аналогично тарелкам 126, описанным выше. По мере того как текучие среды из жидкости 18 орошения движутся вниз через ратификационные тарелки 116, дополнительный метан испаряется из верхней дистилляционной зоны 110. Газообразный метан соединяется с верхним потоком 14 метана, становясь частью потока 16 газообразного продукта. Однако оставшаяся жидкая фаза жидкости 18 орошения падает в коллекторную тарелку 140. При этом поток жидкости 18 орошения неизбежно захватывает небольшой процент углеводородов и остаточных кислых газов, движущихся вверх из управляемой зоны 108 замораживания. Жидкая смесь из метана и двуокиси углерода собирается на коллекторной тарелке 140. Коллекторная тарелка 140 предпочтительно выполнена, по существу, с плоским корпусом для сбора жидкостей. Однако как и в случае плавильной тарелки 130, коллекторная тарелка 140 также имеет одну,предпочтительно множество, труб для отвода газов, поступающих из управляемой зоны 108 замораживания. Может использоваться компоновка из трубы и крышки, такая как представлена компонентами 131 и 132 на фиг. 2 В и 2 С публикации 2010. Здесь следует отметить, что в верхней дистилляционной зоне 110 любой присутствующий H2S предпочтительно растворен в жидкости и не находится в газообразной форме при температуре обработки. В этом отношении H2S имеет сравнительно низкую относительную летучесть. При контакте с остающимся паром с большим количеством жидкости криогенная дистилляционная колонна 100 доводит концентрацию H2S вплоть до желаемого предела, выраженного в частях на миллион (ppm (промилле,таких как в соответствии со спецификацией 10 или даже 4 ppm. По мере того как текучая среда движется через устройства 116 передачи массы в верхней дистилляционной зоне 110, H2S входит в контакт с жидким метаном, выводится из паровой фазы и становится частью жидкого потока 20. Оттуда H2S движется в жидкой форме вниз через нижнюю дистилляционную зону 106 и, в конечном итоге, выходит из криогенной дистилляционной колонны 100 как часть сжиженного потока 22 кислого газа донных осадков. Для тех случаев, где малое количество H2S присутствует в поступающем потоке или отсутствует вообще,или если H2S избирательно удаляют с помощью предшествующей обработки, H2S практически не будет присутствовать в газе из верха колонны. В криогенной дистилляционной колонне 100 жидкость, захваченная на коллекторной тарелке 140,выводится из верхней дистилляционной зоны 110 как жидкий поток 20. Жидкий поток 20 состоит в основном из метана. В одном аспекте жидкий поток 20 состоит приблизительно из 93 мол.% метана, 3% СО 2, 0,5% H2S и 3,5% N2. В этом месте жидкий поток 20 имеет температуру приблизительно от -87,22 до-90 С. Эта температура всего лишь несколько выше, чем у жидкости 18 орошения. Жидкий поток 20 направляется в рефлексную емкость 174. Назначение рефлексной емкости 174 состоит в том, чтобы обеспечить большую емкость для насоса 176. После выхода из рефлексной емкости 174 формируют поток 21 разбрызгивания. Поток 21 разбрызгивания сжимают в насосе 176 для второго повторного ввода в криогенную дистилляционную колонну 100. В этом случае поток 21 разбрызгивания закачивают в промежуточную управляемую зону 108 замораживания и выпускают через сопла 122. Некоторая часть потока 21 разбрызгивания, в частности метан, испаряется и выходит в виде пара через выходные сопла 122. Оттуда метан поднимается через управляемую зону 108 замораживания по трубам в коллекторную тарелку 140 и через устройства 116 передачи массы в верхнюю дистилляционную зону 110. Метан выходит из дистилляционной колонны 100, как поток 14 метана из верха колонны и, в конечном итоге, становится частью коммерческого продукта в газовом потоке 16. Поток 21 распылителя из сопел 122 также приводит к десублимации двуокиси углерода из газовой фазы. В этом отношении СО 2, первоначально растворенный в жидком метане, может моментально перейти в газовую фазу и двигаться вверх с метаном. Однако из-за низкой температуры внутри управляемой зоны 108 замораживания любая газообразная двуокись углерода быстро нуклеирует и образует агломераты в твердой фазе и начинает выпадать в виде "снега". Это явление называется десублимацией. Таким образом, некоторая часть СО 2 никогда не возвращается в жидкую фазу и попадает в плавильную тарелку 130. Такой "снег" из двуокиси углерода падает на плавильную тарелку 130 и плавится, переходя в жидкую фазу. Оттуда жидкость, обогащенная СО 2, поступает вниз по каскадам устройств переноса массы или по тарелкам 126 в нижней дистилляционной зоне 106 вместе с жидким СО 2 из охлажденного потока 12 необработанного газа, как описано выше. Здесь любой остающийся метан из потока 21 разбрызгивания сопел 122 быстро отделяется, переходя в пар. Такие пары перемещаются вверх в криогенную дистилляционную колонну 100 и повторно поступают в верхнюю дистилляционную зону 110. Предпочтительно, чтобы охлажденная жидкость контактировала с как можно большим количеством газа, который перемещается вверх по колонне 100. Если пары будут обходить поток 21 разбрызгивания, поступающий через сопла 122, более высокие уровни СО 2 могут достичь верхней дистилляционной зоны 110 колонны 100. Для улучшения эффективности контакта газа с жидкостью в управляемой зоне 108 замораживания можно использовать множество сопел 122, имеющих специально разработанную конфигурацию. Таким образом, вместо использования одного источника разбрызгивания на одном или больше уровнях с жидким обратным потоком 21 можно использовать несколько приемных коллекторов 120, которые могут быть разработаны с множеством распыляющих сопел 122. Таким образом, конфигурация распыляющих сопел 122 оказывает влияние на перенос тепла и массы, происходящий в пределах управляемой зоны 108 замораживания. Кроме того, сами сопла могут быть разработаны с возможностью генерировать оптимальные размеры капелек и распределение по площади этих капелек. Правопреемник настоящей заявки ранее предлагал различные компоновки сопел в совместно находящейся на рассмотрении публикации заявки США 2010/0018248, ссылка на которую была сделана выше. На фиг. 6 А и 6 В показаны конфигурации сопла. Сопла должны обеспечивать охват на 360 внутри управляемой зоны 108 замораживания и обеспечивать хороший контакт пара с жидкостью и перенос тепла/массы. Это, в свою очередь, более эффективно охлаждает любую газообразную двуокись углерода,движущуюся вверх через криогенную дистилляционную колонну 100. Криогенная колонна и ассоциированные устройства переноса тепла обеспечивают надежную систему для формирования сжиженного природного газа, который, по существу, не содержит кислые газы. Метан, произведенный в верхней дистилляционной зоне, удовлетворяет большинству спецификаций для подачи по трубопроводам. Например, метан может удовлетворять спецификации трубопровода по СО 2,составляющей меньше чем 2 мол.%, а также спецификации H2S, составляющей 4 ppm, если достаточное количество орошения будет генерироваться и/или если присутствует достаточное количество каскадов разделения из уплотнителей или тарелок, находящихся в верхней дистилляционной зоне 110. Описанная выше система удаления кислого газа, которая была описана со ссылкой на фиг. 1, обеспечивает выгоду при производстве коммерческого метанового продукта 16, который, по существу, не содержит кислых газов. Продукт 16 предпочтительно представляет собой газ, и его подают по трубопроводу для продажи. Газообразный продукт предпочтительно удовлетворяет спецификациям трубопровода по CO2, составляющим 1-4 мол.%, в случае, когда генерируется достаточное количество орошения. Одновременно двуокись углерода и сульфид водорода, по существу, удаляют через поток 26 донных осадков. Следует отметить, что некоторое количество метана неизбежно может также быть захвачено потоком 22 кислого газа донных осадков. Колонна 100 по фиг. 1 включает в себя ребойлер 160, как описано выше. Ребойлер 160 подает пар повторного кипячения в нижнюю часть отгоночных тарелок. Пар повторного кипячения включает в себя метан, который повторно подают в колонну 100 через линию 27. Однако предпочтительно повторно захватывать большую часть метана, что может быть выполнено, используя ребойлер 160, и затем подавать повторно захваченный метан непосредственно в зону 108 замораживания. Кроме того, желательно уменьшить размер и вес колонны 100, по существу, уменьшая размер нижней дистилляционной зоны 106 или далее удаляя ее вообще. На фиг. 2 показана схема, представляющая установку 200 для обработки газа, предназначенную для удаления кислых газов из потока газа в соответствии с настоящим изобретением в одном варианте осуществления. Установка 200 обработки газа помещена в или рядом с областью 201 добычи углеводородов. Область 201 добычи углеводородов может быть представлена любым местоположением, где добывают газообразные углеводороды. Область 201 добычи может находиться на берегу, рядом с берегом или на шельфе. Область 201 добычи может работать благодаря исходному давлению месторождения или к ней могут применяться улучшенные процедуры добычи. Системы и способы, заявленные здесь, не ограничиваются типом месторождения, разработку которого выполняют, пока оно производит углеводороды,включая в себя метан, загрязненный двуокисью углерода. В любом отношении множество эксплуатационных скважин 212 показано в области 201 для добычи углеводородов. Эксплуатационные скважины 212 продолжаются через область 205 под поверхностью и в выбранную формацию 210. В представленной области 201 для добычи на фиг. 2 показаны три эксплуатационные скважины 212. Однако следует понимать, что область 201 для добычи углеводородов может включать в себя гораздо больше эксплуатационных скважин. Производство, используя эксплуатационные скважины 212, предпочтительно объединяется в подповерхностную линию 214 потока. Линия 214 потока содержит необработанный поток газа. Поток газа является "необработанным", что означает, что для него еще не была выполнена какая-либо обработка по удалению воды или кислых газов. Поток необработанного газа в линии 214 потока содержит в основном углеводородные текучие среды в паровой фазе. Углеводороды в основном представляют собой метан, но также включают в себя этан и даже другие тяжелые углеводороды, такие как ничтожно малые примеси пропана или бутана и даже ароматических углеводородов. Поток необработанного газа также может включать в себя ничтожно малые количества азота, гелия и других инертных газов. Поток необработанного газа, кроме того, включает в себя по меньшей мере некоторую часть рассола или других водных текучих сред. В конечном итоге, поток необработанного газа включает в себя двуокись углерода и, возможно, другие кислые газы. Поток необработанного газа поступает по линии 214 потока, и его подают в дегидрационный резервуар 220. Дегидрационный резервуар 220 может представлять собой, например, гликолевый дегидрационный резервуар, в котором используется химикат на основе гликоля. При этом может использоваться обработка на основе гликоля, такая как так называемый процесс DRIZO, в котором используется бензол в качестве отгоночного агента. В некоторых случаях необработанный газ из линии 214 потока может смешиваться с моноэтиленгликолем (MEG) для предотвращения выпадения капель и гидрирования формации. MEG может распыляться в охладителе, например, в виде жидкости собираются для разделения в воде более концентрированный MEG и, возможно, некоторые тяжелые углеводороды в зависимости от температуры охладителя и состава входного газа. В качестве альтернативы в дегидратационном резервуаре 220 может использоваться молекулярное сито. В результате пропуска необработанного газа из линии 214 потока через дегидратационный резервуар 220 генерируется водный поток 222. Водный поток 222 может быть передан в установку по очистке воды (не показана). В качестве альтернативы водный поток 222 может быть повторно закачан в подповерхностную формацию 210. Также в качестве альтернативы удаленный водный поток 222 может быть обработан для удовлетворения стандартам окружающей среды и затем может быть выпущен в локальный бассейн или в среду на шельфе в качестве очищенной воды. Кроме того, в результате пропуска необработанного потока газа через дегидратационный резервуар 220 получают, по существу, дегидрированный поток 224 газа. В связи с существующими системами и способами дегидрированный поток 224 газа включает в себя двуокись углерода и, возможно, малые количества сульфида водорода. Поток 224 газа также содержит другие сернистые компоненты, такие как сернистый карбонил, сероуглерод, двуокись серы и различные меркаптаны. Дегидрированный поток 224 газа пропускают через первичный теплообменник 230. Теплообменник 230 включает в себя модуль охлаждения. Теплообменник 230 охлаждает дегидрированный поток 224 газа до температуры приблизительно от -34,44 до -40 С. Теплообменник 230 может, например, представлять собой воздушный охладитель или этиленовый или пропановый холодильник. Охлажденный поток кислого газа выпускают из теплообменника 230. Это показано в линии 232. Охлажденный поток кислого газа, в случае необходимости, отбирают через расширительное устройство 234. Расширительное устройство 234 может, например, представлять собой клапан Джоуля Томпсона (JT). Расширительное устройство 234 используется как расширитель для дополнительного охлаждения дегидрированного потока 232 газа. Таким образом, генерируют конечный охлажденный поток 236 кислого газа. Конечный охлажденный поток 236 кислого газа может иметь температуру приблизительно от -40 до -56,67 С. Следует понимать, что компоновка охлаждения, показанная для установки 200 обработки газа, является просто иллюстрацией. Могут использоваться другие компоновки охлаждения, такие как показаны на фиг. 1. Настоящее изобретение не ограничено способом генерирования охлажденного потока 236 кислого газа. Однако предпочтительно, чтобы было выполнено, по меньшей мере, частичное сжижение потока 236 кислого газа. Желательно удалять двуокись углерода (и любые сернистые компоненты) из потока 236 охлажденного кислого газа. В соответствии с установкой 200 обработки газа предусмотрена криогенная дистиляционная колонна 240. Колонна 240 может представлять собой тарельчатую колонну, набивную колонну или колонну другого типа, если только она во время работы "замораживает" двуокись углерода и другие кислотные компоненты из пара газообразного метан, в виде твердого вещества. Дегидрированный и охлажденный поток 236 кислого газа попадает в дистилляционную колонну 240. Охлажденный кислый газ из линии 236 попадает в колонну 200 под давлением приблизительно от 3,51-4,22 МПа. Дистилляционная колонна 240 имеет зону 242 замораживания. Она может соответствовать промежуточной управляемой зоне замораживания или "участку 108 разбрызгивания" по фиг. 1. Дистилляционная колонна 200 также включает в себя верхнюю дистилляционную зону 244. Она может соответствовать верхней дистилляционной зоне или "участку ректификации" 110 по фиг. 1. Дистилляционная колонна 100 во время работы отделяет метан (и некоторую часть этана) от двуокиси углерода (и других компонентов кислого газа). Газообразный метан выпускают через верхнюю дистилляционную зону 244 как поток 246 газа из верха колонны, в то время как двуокись углерода выпускают через нижнюю часть дистилляционной колонны 100 как нижний поток 248 кислого газа. Верхний поток 246 газа предпочтительно отбирают путем дополнительного охлаждения. В компоновке по фиг. 2 верхний поток 246 газа направляют через теплообменник 250. Теплообменник 250 включает в себя модуль охлаждения, который обеспечивает сжижение газообразного метана. В одном аспекте в теплообменнике 250 используют этиленовый охладитель или другой охладитель, выполненный с возможностью охлаждения потока 246 метана из верха колонны до температуры от -92,78 до -98,33 С. Расширительный клапан (не показан) также можно использовать последовательно с теплообменником 250 для получения температуры, необходимой для сжижения. Так или иначе, поток сжиженного природного газа (LNG) получают в линии 252. Установка 200 по обработке газа также включает в себя сепаратор 260. Сепаратор выпускает холодный природный газ из верхней линии 262. Природный газ в линии 262 представляет собой коммерческий продукт, который подают далее для продажи. В случае необходимости, часть природного газообразного продукта может быть захвачена, как топливныйгаз для использования на месте или рядом с местом установки по обработке газа. Сепаратор 260 также захватывает сжиженный природный газ из линии 252 и направляет его обратно в дистилляционную колонну 200 как "поток орошения". Линия орошения показана в позиции 264. Насос 266 повышения давления может использоваться для того, чтобы способствовать впрыску орошения из линии 264 в дистилляционную колонну 200. В компоновке по фиг. 2 поток орошения впрыскивают из верхней стороны зоны замораживания (показана в позиции 108 на фиг. 1). Однако поток орошения в линии 264 может впрыскиваться в дистилляционную зону 244, которая предусмотрена в колонне 100 на фиг. 1. Поток орошения из линии 264 направляют в зону 242 замораживания для разбрызгивания холодной жидкости. Могут использоваться коллекторы разбрызгивания (такие как коллекторы 120 разбрызгивания по фиг. 1). Как описано выше, разбрызгивание холодной жидкости помогает осаждению любой движущейся вверх двуокиси углерода в дистилляционной колонне 200. Двуокись углерода и другие кислые газы оседают в направлении нижней части зоны 242 замораживания. Плавильную тарелку (не показана) можно использовать для захвата твердых веществ и направления их из нижней части зоны 242 замораживания. Температура в дистилляционной колонне 240 в нижней части зоны 242 замораживания может составлять от -45,56 до -73,33 С. Однако в соответствии с существующими системами нижняя зона дистилляции (такая как нижняя зона 106 дистилляции по фиг. 1) не требуется. Оператор может выбрать использование очень малой нижней зоны дистилляции, но при этом нет необходимости высвобождать газообразный метан, захваченный твердым веществом или жидкими кислыми газами. Компоненты кислого газа выходят из колонны 240 как поток 248 кислого газа донных осадков. Нижний поток 284 кислого газа представляет холодный шлам, который в основном содержит двуокись углерода. Он также может содержать приблизительно 5% H2S и других сернистых компонентов. Он также может содержать приблизительно от 1 до 5% метана и этана, который в идеале из него извлекают. Для извлечения газообразных углеводородов из потока донных осадков 248 сжиженного кислого газа в установке 200 обработки газа используется последовательность контактных устройств с параллельным потоком CD1, CD2, , CD(n-1), CDn. Эти устройства используются для обеспечения контакта потока 248 сжиженного кислого газа донных осадков с очищающим газом. Контактирующие устройства CD1, CD2, , CD(n-1), CDn с параллельным потоком могут представлять собой любые из множества устройств для смешивания с малым временем контакта. Примеры включают в себя статические миксеры, центробежные миксеры и коагуляторы. Некоторое смесительное оборудование отделяет жидкость через эдуктор. Эдуктор подает газ через трубку типа трубки Вентури, которая,в свою очередь, затягивает жидкость в трубу. Благодаря эффекту Вентури, жидкость втягивается в нее и разделяется на мелкие частицы, обеспечивая большую площадь поверхности контакта с газом. Очищающий газ предпочтительно, по существу, представляет собой чистую двуокись углерода. Сосуд или резервуар с двуокисью углерода можно видеть в позиции 270. Для подачи в контактирующие устройства CD1, CD2, , CD(1-n), CDn предусмотрена линия СО 2 в линии 272 из резервуара 270. Поток СО 2 через линию 272 регулируется с помощью клапана 274. Во время работы системы 200 клапан 274, по существу, закрыт. В качестве альтернативы очищающий газ подают в результате кипения части очищенного, сжиженного потока донных осадков. Во время работы СО 2 подают в первое контактирующее устройство CD1 как очищающий газ. СО 2 движется через каждое контактирующее устройство CD1, CD2, , CD(n-1), CDn последовательно для удаления остаточного метана из жидкости. По мере того как очищающий газ движется через контактирующие устройства CD1, CD2, , CD(n-1), CDn, очищающий газ становится постепенно ближе к дистилляционной колонне 200, и рабочая температура его понижается. Кроме того, по мере того как очищающий газ движется через контактирующие устройства CD1, CD2, , CD(n-1), CDn, газ в контактирующих устройствах становится последовательно обогащенным метаном, по мере его отбора от сжиженного кислого газа. Первый контактор CD1 выпускает первый частично обогащенный метаном поток 280 (1) газа во второй контактор CD2. Первый частично обогащенный метаном поток 280 (1) газа может иметь температуру, например, приблизительно от -6,67 до -1,11 С и давление 2,81-3,51 МПа. Второй контактор CD2 выводит второй частично обогащенный метаном поток 280 (2) газа. Он может иметь температуру, например, от -12,22 до -6,67 С и давление 2,81-3,16 МПа. Предпоследний контактор CD(n-1) выпускает следующий частично обогащенный метаном поток 280(n-1) газа в конечный контактор CDn, и конечный контактор CDn выпускает конечный поток 280(n) обогащенного метаном газа. Конечный обогащенный поток 280(n) газа может иметь температуру, например, приблизительно -56,67 С и давление 2,81 МПа. Конечный обогащенный метаном поток 280(n) газа состоит из метана и СО 2. Метан и СО 2 повторно подают в зону 242 замораживания дистилляционной колонны. Возвращенный метан затем проходит вверх через верхний дистилляционный участок 244, и, в конечном итоге, он становится частью верхнего потока 246 газа. И снова обращаясь к потоку 248 кислого газа донных осадков, нижний поток 248 сжиженного газа подают в конечный контактор CDn. Сжиженный поток 248 кислого газа перемещается через каждое контактирующее устройство CDn, CDn-1, , CD2, CD1. По мере того как сжиженный кислый газ движется через контактирующие устройства CDn, CDn-1, , CD2, CD1, содержание газообразного СО 2 в жидкости постепенно становится последовательно более богатым. Таким образом, конечный контактор CDn выпускает первую частично очищенную от метана жидкость 285(n) кислого газа в предыдущий контакторCDn-1 с параллельным потоком, предыдущий контактор CDn-1 с параллельным потоком подает следующую частично очищенную от метана жидкость 285(n-1) кислого газа во второй контактор CD2 с параллельным потоком, выпускает вторую частично очищенную от метана жидкость 285 (2) кислого газа, и первый контактор CD1 выпускает конечную очищенную от метана жидкость 285 (1) кислого газа. Предпочтительно, чтобы вторая частично очищенная от метана жидкость 285 (2) кислого газа, выпускаемая вторым контактором CD2, была подогрета. С этой целью предусмотрен ребойлер 276. Ребойлер 276 может подогревать вторую частично очищенную от метана жидкость 285 (2) кислого газа до температуры, например, от -1,11 до 4,44 С. Это помогает отделению метана в первом контакторе CD1. Конечная очищенная от метана жидкость 285 (1) кислого газа представляет собой раствор, который состоит, по существу, из двуокиси углерода с добавкой каких-либо сернистых компонентов из исходного необработанного потока газа в линии 214 потока. Конечная очищенная от метана жидкость 285 (1) кислого газа может быть подана в одну или больше скважин 216, в которую закачивают кислый газ. Конечная очищенная от метана жидкость 285 (1) кислого газа может затем быть либо изолирована или может использоваться для поддержания давления в резервуаре подповерхностной формации 210. Для того чтобы способствовать нагнетанию, используется насос 290. Поскольку конечная очищенная от метана жидкость 285 (1) кислого газа представляет собой, по существу, чистый поток СО 2, часть конечной очищенной от метана жидкости 285 (1) кислого газа может быть отведена и может повторно использоваться как очищающий газ. В компоновке, показанной на фиг. 2, предусмотрена отводная линия 288. Жидкость, обогащенная СО 2 в линии 288, соединяется со второй частично очищенной от метана жидкостью 285 (2) кислого газа перед тем, как вторая частично очищенная от метана жидкость 285 (2) кислого газа попадает в нагреватель 276 (который выполняет функцию ребойлера). В качестве альтернативы обогащенная СО 2 жидкость в линии 288 может быть направлена в линию 278. Следует отметить, что в каждом из контактирующих устройств с параллельным потоком поток кислого газа и поток очищающего газа являются параллельными, то есть установлены вдоль продольной оси соответствующих контакторов. Это позволяет для контактирующих устройств C1, CD2, , CD(n-1),CDn с параллельным потоком работать с намного большими скоростями протекания текучей среды, чем у контакторов с противоположным потоком. В результате, контакторы с параллельным потоком проявляют тенденцию уменьшения размеров по сравнению с контакторами с противоположным потоком, в которых используются набивные или тарелочные колонны. Одно из предпочтительных контактирующих устройств представляет собой контактор ProsCon. В этом контакторе используется эдуктор, после которого следует центробежный коагулятор. Центробежный коагулятор индуцирует значительные центробежные силы для повторного объединения жидкого растворителя в небольшом объеме. Считается, что контактор ProsCon используется в фармацевтической области, но пока не использовался при обработке газа и в разделительной установке. В качестве альтернативы считается, что сепаратор ProScav, поставляемый компанией ProPure из г. Бергена, Норвегия, может использоваться как приемлемый контактор с параллельным потоком. Доступная в настоящее время маркетинговая информация в режиме онлайн устанавливает, что контактор ProScav используется для впрыска поглотителя H2S для удаления H2S. Контактор ProScav, вероятно, работает, как статический миксер, после которого следует коагулятор. В любом варианте осуществления используется компактная технология резервуара, обеспечивающая возможность уменьшения аппаратных средств по сравнению с большими контакторными колоннами и дополнительно обеспечивающая, по существу, исключение нижней дистилляционной зоны криогенной дистилляционной колонны. В одном аспекте комбинация смесительного устройства и соответствующего устройства коагуляции используется в контакторах. Таким образом, например, первый контактор CD1 и второй контакторCD2 могут использовать статические миксеры в качестве смесительных устройств, третий контактор (не показан) или другие контакторы могут использовать эдукторы, и предпоследний контактор CD(n-1) и контактор CDn могут использовать центробежные смесители. В компоновке, показанной на фиг. 2, показаны четыре контактирующих устройства CD1, CD2, ,CD(n-1), CDn с параллельным потоком. Однако может использоваться меньшее или большее количество контактирующих устройств с параллельным потоком. В общем смысле, первый контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью приема очищающего газа; приема второй частично очищенной от метана жидкости кислого газа из предпоследнего (или второго) контактора с параллельным потоком; вывод первой очищенной от метана жидкости кислого газа и вывод первого частично обогащенного метаном потока газа в предпоследний (или во второй) контактор с параллельным потоком. Кроме того, конечный контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью принимать поток сжиженного кислого газа донных осадков; принимать частично обогащенный метаном поток газа из предыдущего контактора с параллельным потоком; выпускать конечный обогащенный метаном поток газа в криогенную дистилляционную колонну и выпускать первую частично очищенную от метана жидкость кислого газа в предыдущий контактор с параллельным потоком. Количество контактирующих устройств (по меньшей мере одно) перед конечным контактором CDn определяется в основном уровнем удаления метана, требуемым для удовлетворения желательных стандартов, таким как меньше чем 1% метана в конечной очищенной от метана жидкости 285 (1) кислого газа. Например, система 200 может иметь два контактора с параллельным потоком для обработки потока 248 кислого газа донных осадков. В этом случае конечный контактор CDn с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком, в то время как предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой первый контактор CD1 с параллельным потоком. В качестве альтернативы система 200 может иметь три контактора с параллельным потоком для обработки потока 248 кислого газа донных осадков. В этом случае предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком. Второй контактор с параллельным потоком затем выполнен с возможностью приема первого частично обогащенного метаном потока газа из первого контактора CD1 с параллельным потоком и первую частично очищенную от метана жидкость кислого газа из конечного контактора CDn с параллельным потоком. Кроме того, второй контактор с параллельным потоком выпускает второй частично обогащенный метаном поток газа в конечный контактор CDn с параллельным потоком и вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа в первый контактор CD1 с параллельным потоком. В качестве альтернативы система 200 может иметь больше чем три контактора с параллельным потоком для обработки потока 248 кислого газа донных осадков. Конечный контактор CDn с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком, второй контактор CD2 с параллельным потоком и первый контактор CD1 с параллельным потоком установлены так, что они подают последовательно соответствующие очищенные от метана жидкости кислого газа, как постепенно все более богатые кислым газом жидкости. Одновременно первый контактор CD1 с параллельным потоком,второй контактор CD2 с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком и конечный контактор CDn с параллельным потоком установлены для последовательной подачи соответствующих обогащенных метаном потоков газа, как постепенно все более очищенные потоки газа. Множество контактирующих устройств с параллельным потоком также можно использовать для повторного захвата любой двуокиси углерода, утечка которой происходит из криогенной дистилляционной колонны с верхним потоком газа. На фиг. 3 представлена схема, представляющая установку 300 для обработки газа, предназначенную для удаления кислых газов из потока газа в соответствии с настоящим изобретением в альтернативном варианте осуществления. В установке 300 обработки газа используется последовательность контакторов с параллельным потоком для дополнительной очистки метана из потока газа из верха колонны. Так же, как и в установке 200 обработки газа, установка 300 обработки газа размещена рядом с областью 301 добычи углеводорода. Область 301 добычи углеводорода может также представлять любое местоположение, где получают газообразные углеводороды. Область 301 добычи может находиться на берегу, рядом с берегом или на шельфе. Заявленные здесь системы не ограничиваются типом разрабатываемого месторождения, если только в результате добычи получают углеводороды, включающие в себя метан, содержащий двуокись углерода. Множество эксплуатационных скважин 312 показаны в области 301 добычи углеводорода. Эксплуатационные скважины 312 продолжаются через подповерхностную область 305 и в выбранную формацию 310. В иллюстрируемой области 301 добычи по фиг. 3 снова показаны три эксплуатационных скважины 312. Однако следует понимать, что область 301 добычи углеводорода может включать в себя гораздо большее количество эксплуатационных скважин. Добываемый продукт из эксплуатационных скважин 312 предпочтительно объединяют в подповерхностной линии 314 потока. Линия 314 потока содержит поток необработанного газа. Поток необработанного газа в линии 314 потока содержит в основном углеводородные текучие среды в паровой фазе. Углеводороды в основном представляют собой метан, но также могут включать в себя этан и другие тяжелые углеводороды, такие как остаточные количества примесей пропана или бутана и даже ароматических углеводородов. Поток необработанного газа также может включать в себя остаточные количества азота, гелия и других инертных газов. Поток необработанного газа, кроме того, включает в себя по меньшей мере некоторое количество рассола или другой водной текучей среды. И, наконец, поток необработанного газа включает в себя двуокись углерода и, возможно, другие кислые газы. Поток необработанного газа протекает через линию 314 потока, и его подают в дегидратационный резервуар 320. Дегидратационный резервуар 320 может соответствовать дегидратационному резервуару 220 по фиг. 2. В результате пропуска неочищенного газа из линии 314 потока через дегидратационный резервуар 320 снова генерируется водный поток 322. Водный поток 322 может быть затем подан в установку обработки воды (не показана). В качестве альтернативы водный поток 322 может быть повторно закачан в подповерхностную формацию 310. Также в качестве альтернативы отведенный водный поток 322 может быть обработан так, чтобы он удовлетворял стандартам окружающей среды, и затем может быть выпущен в локальный бассейн или, если это применимо, в условиях на шельфе как обработанная вода. Кроме того, в результате пропуска потока необработанного газа через дегидратационный резервуар 320 получают поток 324, по существу, дегидрированного газа. В связи с существующими системами поток 324 дегидрированного газа включает в себя двуокись углерода и, возможно, малые количества сульфида водорода. Поток 324 газа также может содержать другие сернистые компоненты, такие как сернистый карбонил, сероуглерод, двуокись серы и различные меркаптаны. Поток 324 дегидрированного газа пропускают через первичный теплообменник 330. Теплообменник 330 включает в себя модуль охлаждения. Теплообменник 330 охлаждает поток 324 дегидрированного газа до температуры приблизительно от -34,44 до -40 С. Теплообменник 330 может, например, представлять собой воздушный охладитель или этиленовый или пропановый холодильник. Охлажденный поток кислого газа выпускают из теплообменника 330. Это показано как линия 332. Охлажденный поток кислого газа, в случае необходимости, принимают через расширительное устройство 334. Расширительное устройство 334 может представлять собой, например, клапан Джоуля-Томпсона(J-T). Расширительное устройство 334 используется как расширитель для получения дополнительного охлаждения потока 332 дегидрированного газа. Таким образом, генерируют конечный поток 336 охлажденного кислого газа. Конечный поток 336 охлажденного кислого газа может иметь температуру от -40 до -56,67 С. Следует понимать, что охлаждающая компоновка, показанная для установки 300 обработки газа,представляет собой просто иллюстрацию. Могут использоваться другие компоновки охлаждения, такие,как показаны на фиг. 1. Установка 300 не ограничена способом генерирования холодного потока 336 кислого газа. Однако предпочтительно, чтобы было выполнено, по меньшей мере, частичное сжижение потока 336 кислого газа. И снова желательно удалять двуокись углерода (и любые сернистые компоненты) из охлажденного потока 336 кислого газа. В соответствии с установкой 300 обработки газа предусмотрена криогенная дистилляционная колонна 340. Колонна 340 может представлять собой тарельчатую колонну, набивную колонну или колонну другого типа, если только она во время работы обеспечивает "вымораживание" двуокиси углерода и других кислотных компонентов из паров газообразного метана в виде твердых веществ. Дегидрированный и охлажденный поток 336 кислого газа поступает в дистилляционную колонну 340. Охлажденный кислый газ в линии 336 поступает в колонну 340 под давлением приблизительно от 3,51-4,22 МПа. Дистилляционная колонна 340 имеет зону 342 замораживания. Она может соответствовать промежуточной управляемой зоне замораживания или "участку 108 разбрызгивания" по фиг. 1. Дистилляционная колонна 340 также включает в себя верхнюю дистилляционную зону 344. Она может соответствовать верхней дистилляционной зоне или "ретификационному участку" 110 по фиг. 1. И, наконец,дистилляционная колонна 340 включает в себя нижнюю дистилляционную зону 341. Она может соответствовать нижней дистилляционной зоне или "участку очистки" 106 по фиг. 1. Дистилляционная колонна 340 во время работы отделяет метан (и некоторое количество этана) от двуокиси углерода (и других компонентов кислого газа). Газообразный метан выпускают через верхнюю дистилляционную зону 344, как поток 346 газа из верха колонны, в то время как двуокись углерода выпускают через нижнюю дистилляционную зону 341, как поток 348 сжиженного кислого газа донных осадков. Внутри дистилляционной колонны 340 двуокись углерода и другие кислые газы оседают вниз в направлении нижней дистилляционной зоны 341. Плавильную тарелку (не показан) можно использовать для захвата твердых веществ и направления их через перемычки и тарелки. Это обеспечивает возможность плавления твердых кислотных компонентов и отделения газообразного метана. Температура в дистилляционной колонне 340 внизу нижней дистилляционной зоны 341 может составлять от -17,78 до-6,67 С. Поток 348 кислого газа донных осадков выпускают из нижней дистилляционной зоны 341 как поток жидкости. Поток 348 кислого газа донных осадков предпочтительно отбирают через ребойлер 350. Поток жидкого кислого газа, поступающий в ребойлер 350, имеет относительно низкую температуру, например от -1,11 до 4,44 С. Ребойлер 350 соответствует ребойлеру 160 по фиг. 1. Ребойлер 350 обеспечивает промывку газообразного метана, захваченного в нижнем потоке 348 кислого газа из жидких кислых газов. Пары метана (вместе с испаренным СО 2) затем поступают через линию 352 пара и возвращаются в дистилляционную колонну 340. Предпочтительно по линии 352 пара подают пар, содержащий метан, в промежуточную зону 342 замораживания. В качестве альтернативы по линии 352 пара можно подавать пары метана на очистительные тарелки (такие как перегородки и каскадные тарелки 126, показанные на фиг. 1) в нижней дистилляционной зоне 341. Двуокись углерода и любые другие остатки кислотных компонентов выходят из ребойлера 350 в основном как поток жидкости. Это показано, как линия 354. Жидкие кислотные компоненты, в случае необходимости, направляют через расширительное устройство 356 для дальнейшего охлаждения. В результате, снижается температура потока жидкости в линии 354. Охлажденный поток 358 жидкости, таким образом, выпускают. Обогащенный СО 2 поток 358 жидкости может быть закачан в скважину через одну или больше скважин AGI. В компоновке, показанной на фиг. 3, охлажденный поток СО 2 жидкости закачивают в подземную формацию 310 через скважины 316 накачки, как часть улучшения процесса добычи нефти. Следует отметить, что дистилляционная колонна также выпускает верхний поток 346 газа. Верхний поток 346 газа в основном состоит из метана. Верхний поток 346 газа предпочтительно содержит не больше чем приблизительно 2 мол.% двуокиси углерода. При таком процентном соотношении верхний поток 346 газа можно использовать как топливный газ или его можно продавать на определенных рынках как природный газ. Однако в соответствии с определенными способами, применяемыми здесь, желательно, чтобы верхний поток 346 газа был подвергнут дополнительной обработке. Более конкретно, желательно снизить количество двуокиси углерода в верхнем потоке 346 газа. Для того чтобы выполнить повторный захват двуокиси углерода в верхнем потоке 346 газа, в установке 300 обработки газа используется последовательность контактирующих устройств CD1, CD2, ,CD(n-1), CDn с параллельным потоком. Эти устройства используют для контакта верхнего потока 346 газа с жидкостью орошения. Жидкость орошения предпочтительно, по существу, представляет собой чистый метан. Резервуар для запуска или резервуар с метаном можно видеть в позиции 370. Для подачи в контактирующие устройства CD1, CD2, , CD(n-1), CDn предусмотрена линия СН 4 в линии 372 из резервуара 370. Поток СН 4 через линию 372 регулируют с помощью клапана 374. После вывода системы 300 в рабочий режим клапан 374, по существу, закрывают. Контактирующие устройства CD1, CD2, , CD(n-1), CDn с параллельным потоком могут снова представлять собой любое множество смесительных устройств с коротким временем контакта. Примеры включают в себя статические миксеры и центробежные миксеры. Во время работы, по существу, чистый метан подают в конечное контактирующее устройство CDn как жидкость. Метан вначале пропускают через линию 372 и затем направляют в охлаждающий модуль 360. Предпочтительно охлаждающий модуль 360 представляет собой этиленовый охладитель. Охлаждающий модуль 360 снижает температуру полученного газа до уровня приблизительно от -90 до -98,33 С. Охлаждающий модуль 360 выпускает жидкий поток охлажденного метана (СН 4) через линию 362. Насос 364 предпочтительно предусмотрен в линии 362 для повышения рабочего давления. Охлажденный жидкий СН 4 вытекает через каждое контактирующее устройство CDn, CD(n-1), , CD2,CD1 последовательно для удаления кислотных компонентов из газа. По мере того как обогащенный метаном газ перемещается через контактирующие устройства CD1, CD2, , CD(n-1), CDn, содержание кислого газа в газе становится постепенно меньшим. Таким образом, конечный контактор CDn выпускает первую частично обогащенную СО 2 жидкость 385 (1) в предыдущий контактор CDn-1. Первая частично обогащенная СО 2 жидкость 385 (1) все еще имеет очень низкий кислотный компонент, такой как менее чем 1% СО 2 и меньше чем 10 ppm H2S. Предпоследний контактор CD(n-1) выпускает предпоследнюю частично СО 2 обогащенную жидкость 385(n-1); второй контактор CD2 выпускает вторую частично СО 2 обогащенную жидкость 385 (2) в первый контактор CD1; и первый контактор CD1 выпускает СО 2 обогащенную жидкость 385 (1). Таким образом,двигаясь ближе к дистилляционной колонне 300, количество кислотных компонентов в жидкостях орошения увеличивается. Конечная жидкость 385 (1) орошения представляет собой раствор, состоящий, по существу, из метана и двуокиси углерода с некоторыми из сернистых компонентов из исходного необработанного потока газа в линии 314 потока. Конечная жидкость 385 (1) орошения возвращается в дистилляционную колонну 300. Более конкретно, конечную жидкость 385 (1) орошения впрыскивают в верхнюю дистилляционную зону 344. Предпочтительно конечная жидкость 385 (1) орошения проходит через насос 382 для повышения давления в линии. Поток орошения 383 под давлением поступает в верхнюю дистилляционную зону 344. Здесь следует отметить два момента о конечной жидкости 385 (1) орошения. Во-первых, процент кислотных компонентов в жидкости обратного потока очень невелик. В зависимости от процента двуокиси углерода в исходном необработанном потоке 314 газа, степени предварительного охлаждения,приложенного к дегидрированному потоку 324 кислого газа, присутствию давления в дистилляционной колонне 340, используемому количеству контактирующих устройств с параллельным потоком и других факторов состав двуокиси углерода в конечной жидкости 385 (1) орошения, вероятно, составит меньше чем 5 мол.% и, возможно, меньше чем 2 мол.%. Во-вторых, конечная жидкость 385 (1) обратного потока становится частью холодной разбрызгиваемой жидкости, используемой в зоне 342 замораживания. Конечная жидкость 385 (1) орошения может быть впрыснута непосредственно в зону 342 замораживания. Однако в компоновке установки 300 для обработки газа, показанной на фиг. 3, часть конечной жидкости 385 (1) орошения захватывают из очи- 19021899 стительных тарелок (таких как перегородки и тарелки 116, показанные на фиг. 1), находящиеся рядом с верхней частью дистилляционной колонны 340 в верхней дистилляционной зоне 344. Линия 384 представляет участок потока жидкости, содержащей метан и СО 2. По линии 384 для жидкости смесь метана и СО 2 подают в рефлексную емкость 381. Рефлексная емкость 381 обеспечивает возможность работы с пиковой мощностью для насоса 387. Насос 387 подает жидкий поток из метана и CO2 в зону 342 замораживания, как холодную разбрызгиваемую жидкость, например, через распылительные сопла. Как описано выше, холодная разбрызгиваемая жидкость помогает осаждению движущейся вверх двуокиси углерода внутри дистилляционной колонны 300. Линия 388 показана, как подающая поток жидкости из метана и СО 2 в зону 342 замораживания. И снова, обращаясь к потоку 346 газа из верха колонны, поток 346 газа из верха колонны подают в первый контактор CD1. Поток 346 газа из верха колонны движется через каждое контактирующее устройство CD1, CD2, , CD(n-1), CDn. По мере того как газ из верха колонны последовательно движется через контактирующие устройства CD1, CD2, , CD(n-1), CDn, газ, содержащийся в контактирующих устройствах, постепенно становится более чистым. Таким образом, первый контактор CD1 выпускает первый частично очищенный поток 380 (1) газообразного метана во второй контактор CD2 с параллельным потоком; второй контактор CD2 с параллельным потоком выпускает второй частично очищенный поток газа в предпоследний контактор CD(n-1) с параллельным потоком; и предпоследний контактор CD(n-1) с параллельным потоком выпускает конечный частично очищенный поток 380(n-1) газообразного метана. Конечный контактор CDn с параллельным потоком выпускает конечный поток 380(n) очищенного газообразного метана. Конечный поток 380(n) очищенного газа в основном состоит, по существу, из метана, и его можно использовать как газообразный продукт. На фиг. 3 можно видеть, что часть конечного потока 380(n) газообразного метана отводится в линию 361. Отводимый метан в линии 361 отбирают через модуль 360 охлаждения. Охлажденный жидкий метан затем повторно вводят в конечный контактор CDn в линии 362. Большая часть конечного очищенного потока 380(n) газа может продаваться как коммерческий продукт. Предпочтительно некоторая часть конечного очищенного потока 380(n) газа направляют через теплообменник 390 для повторного охлаждения. Часть конечного очищенного потока 380(n) газа выпускают из теплообменника 390 как коммерческий продукт (LNG, после уменьшения давления). Предпочтительно теплообменник 390 позволяет охлаждать конечный очищенный поток 380(n) метана вплоть до уровня от -92,78 до -98,33 С как конечный продукт 392. В одном или больше вариантах осуществления теплообменники 360 и 390 могут представлять собой один и тот же теплообменник с генерируемой жидкостью, поступающей в резервуар для сбора. Жидкость может затем быть разделена между обратным продуктом и коммерческим продуктом. Такой альтернативный вариант осуществления может представлять собой более эффективный по капитальным затратам процесс. В теплообменнике 390 предпочтительно используется этилен как охладитель. Контур этилена можно видеть, как линию 394. Этилен конденсируется за счет пропана в охладителе 396. Предпочтительно компрессор (не показан) помещен вдоль линии 394 для перемещения этилена через охладитель 396. Этилен в линии 394 проходит через охладитель 396 для охлаждения и затем предпочтительно движется через клапан 398 Джоуля-Томпсона для дополнительного охлаждения. Этилен в линии 394 выходит через клапан 398 J-T при температуре приблизительно -95,56 С. Контур пропана предусмотрен в линии 391. Пропан отбирают из охладителя 396 и перемещают через компрессор 393. Это приводит к увеличению давления и температуры в линии 391 пропана. В соответствии с этим, пропан отбирают через воздушный охладитель 395 для снижения температуры пропана вплоть до окружающей температуры. Охлажденный поток пропана выпускают через линию 397. Пропан может расширяться через клапан 399 Джоуля-Томпсона или турборасширитель для того, чтобы привести температуру пропана в линии 397 до -40 С. Представленная как иллюстрация система охлаждения на фиг. 3 с теплообменником 390 рассматривается как система с замкнутым контуром, что означает, что внешняя рабочая текучая среда, такая как пропан или этилен, используется как охладитель для охлаждения конечного очищенного потока 380(n) газа. Однако следует понимать, что представленное здесь изобретение не ограничено способом, с помощью которого охлаждают конечный поток 380(n) очищенного газа. Например, может использоваться система с открытым контуром, в которой часть самого верхнего потока 346 метана, в конечном итоге, используется как рабочая текучая среда. В некоторых случаях газообразный продукт не охлаждают, а фактически нагревают, затем подают в трубопровод для продажи в виде газообразного продукта. В этом случае желательно поглощать энергию холода из потока 380(n) газа. Также следует отметить, что в каждом контактном устройстве с параллельным потоком поток газообразного метана и очищающей жидкости происходит параллельно, то есть вдоль продольной оси соответствующих контакторов. Это позволяет контактирующим устройствам CD1, CD2, , CD(n-1), CDn с параллельным потоком работать при намного более высоких скоростях, чем у контакторов с противоположным потоком. В результате, контакторы с параллельным потоком проявляют тенденцию меньших размеров, чем у контакторов с противоположным потоком, в которых используются набивные или та- 20021899 рельчатые колонны. Контактирующие устройства с параллельным потоком по фиг. 3 могут быть разработаны в соответствии с контактирующими устройствами с параллельным потоком, показанными на фиг. 2. В этом отношении, например, каждое контактирующее устройство с параллельным потоком по фиг. 3 может представлять собой контактор типа ProsCon. В компоновке, показанной на фиг. 3, показаны четыре контактирующих устройства CD1, CD2, ,CD(n-1), CDn с параллельным потоком. Однако можно использовать меньшее или большее количество контактирующих устройств с параллельным потоком. Обычно первый контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью принимать верхний поток кислого газа; принимать второй частично обогащенный СО 2 жидкий поток орошения из второго контактора с параллельным потоком; выпускать первый частично очищенный поток газообразного метана во второй контактор с параллельным потоком и выпускать конечный обогащенный СО 2 жидкий поток орошения в криогенную дистилляционную колонну. Кроме того, конечный контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью принимать жидкий поток орошения; принимать предпоследний частично очищенный поток газообразного метана из предпоследнего контактора с параллельным потоком; выпускать конечный очищенный поток газообразного метана и выпускать первый частично СО 2 обогащенный обратный поток жидкости в предпоследний контактор с параллельным потоком. Количество используемых контактирующих устройств определяется в основном уровнем удаления СО 2, требуемым для удовлетворения желательного стандарта. Например, система 300 может иметь два контактора с параллельным потоком для обработки верхнего потока 346 газа. В этом случае, конечный контактор CDn с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком,в то время как предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой первый контакторCD1 с параллельным потоком. В качестве альтернативы система 300 может иметь три контактора с параллельным потоком для обработки верхнего потока 346 газа. В этом случае предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком. Второй контактор с параллельным потоком затем выполняют с возможностью принимать первый частично очищенный поток 380 (1) газообразного метана из первого контактора CD1 с параллельным потоком и первую частично обогащенную СО 2 жидкость 385 (3) из конечного контактора CDn с параллельным потоком. Кроме того, второй контактор с параллельным потоком выпускает второй частично очищенный поток 380 (2) газообразного метана в конечный контактор CDn с параллельным потоком и второй частично обогащенный СО 2 жидкий поток орошения 385 (2) в первый контактор CD1 с параллельным потоком. В качестве альтернативы система 300 может иметь больше чем три контактора с параллельным потоком для обработки верхнего потока 346 газа. Первый контактор CD1 с параллельным потоком, второй контактор CD2 с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком и конечный контактор CDn с параллельным потоком выполнены так, что они последовательно подают постепенно более очищенные потоки газообразного метана. Одновременно конечный контактор CDn с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком, второй контакторCD2 с параллельным потоком и первый контактор CD1 с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих обратных потоков обогащенной СО 2 жидкости с постепенно все более обогащенными обратными потоками. Следует понимать, что на фиг. 2 и 3 представлены упрощенные схемы, предназначенные для разъяснения только выбранных аспектов систем 200 и 300 обработки газа. Система обработки газа обычно включает в себя множество дополнительных компонентов, таких как нагреватели, охладители, конденсаторы, насосы для жидкости, компрессоры для газа, нагнетатели воздуха, другие типы оборудования для разделения и/или фракционирования, клапаны, переключатели, контроллеры, вместе с устройствами измерения давления, температуры, уровня и скорости потока. Особенно важными в настоящем раскрытии могут оказаться насосы повышения давления (не показаны) между каскадами контакторов из-за потенциально большого падения давления в эдукторах. Следует также отметить, что контакторы предпочтительно должны быть хорошо изолированными для работы в криогенных условиях. В качестве альтернативы системам 200 и 300, описанным выше, установка для обработки газа может использовать контактирующие устройства с параллельным потоком для обработки, как потока кислого газа донных осадков (поток 248 на фиг. 2), так и потока газа из верха колонны (поток 346 на фиг. 3). В этом варианте осуществления дистилляционная колонна не обязательно должна иметь нижнюю дистилляционную зону за исключением возможного размещения плавильной тарелки. Преимущество использования контактирующих устройств с параллельным потоком состоит в том, что они уменьшают размер дистилляционной колонны. Кроме того, они могут быть намного меньшими, чем типичные дис- 21021899 тилляционные колонны и их внутренние компоненты. Также, кроме того, на них не существенно влияет движение так, как оно может влиять на тарелки, что делает их пригодными для установок на шельфе. Используя контактирующие устройства с параллельным потоком, как в потоке 248 кислого газа донных осадков, так и в потоке 346 газа из верха колонны, уменьшаются общие габариты дистилляционной колонны, уменьшаются потери метана в потоке 248 кислого газа донных осадков и повышается чистота конечного потока 394 LNG. В следующих параграфах представлены дополнительные варианты А-ВВ осуществления. Вариант А осуществления: система для удаления кислых газов из необработанного потока газа, содержащая:(а) дегидратационный резервуар для приема потока необработанного газа и отделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды; (b) теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока газа и выпускающий охлажденный поток кислого газа; (с) криогенную дистилляционную колонну, которая принимает охлажденный поток кислого газа и разделяет охлажденный поток кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и (ii) сжиженный поток кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода; (d) конечный контактор с параллельным потоком,выполненный с возможностью (i) принимать сжиженный поток кислого газа донных осадков, (ii) принимать частично обогащенный метаном поток газа из предыдущего контактора с параллельным потоком,(iii) выпускать конечный обогащенный метаном поток газа в криогенную дистилляционную колонну и(iv) выпускать первую частично очищенную от метана жидкость кислого газа в предыдущий контактор с параллельным потоком; и (е) первый контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью(i) принимать газ, очищенный от метана, (ii) принимать вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа из второго контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать конечную очищенную от метана жидкость кислого газа и (iv) выпускать первый поток частично очищенного от метана газа во второй контактор с параллельным потоком. Вариант В осуществления: система по варианту А осуществления, в которой конечная очищенная от метана жидкость кислого газа содержит приблизительно 98 мол.% или более кислого газа. Вариант С осуществления: система по вариантам А или В осуществления, в которой существенную часть конечной очищенной от метана жидкости кислого газа нагнетают в подповерхностную формацию через одну или больше скважин для нагнетания кислого газа. Вариант D осуществления: система по любому из вариантов А-С осуществления, в которой часть конечной очищенной от метана жидкости кислого газа отделяют и используют как по меньшей мере часть очищающего газа через повторное кипячение. Вариант Е осуществления: система по любому из вариантов А-D осуществления, в которой: (а) криогенная дистилляционная колонна содержит зону замораживания; (b) в зону замораживания поступает охлажденный поток кислого газа, холодная разбрызгиваемая жидкость, состоящая в основном из метана, и конечный поток обогащенного метаном газа из конечного контактирующего устройства с параллельным потоком; и (с) криогенная дистилляционная колонна дополнительно содержит холодильное оборудование после криогенной дистилляционной колонны для охлаждения потока метана из верха колонны и возврата части потока метана из верха колонны в криогенную дистилляционную колонну в качестве холодной разбрызгиваемой жидкости. Вариант F осуществления: система по варианту Е осуществления, дополнительно содержащая плавильную тарелку ниже зоны замораживания для приема холодного шлама, состоящего из частиц кислого газа, и выводящую, по существу, не содержащий твердые частицы шлам в конечное контактирующее устройство с параллельным потоком в качестве потока сжиженного кислого газа донных осадков. Вариант G осуществления: система по варианту Е или F осуществления, в которой поток сжиженного кислого газа донных осадков выходит из криогенной дистилляционной колонны при температуре не выше чем приблизительно -56,67 С. Вариант Н осуществления: система по любому из вариантов Е-G осуществления, дополнительно содержащая нижнюю дистилляционную зону, расположенную ниже зоны замораживания, предназначенную для приема холодного шлама из частиц кислого газа, по меньшей мере, частично плавящую этот шлам из частиц кислого газа в жидкий поток и подающую этот жидкий поток в конечное контактирующее устройство с параллельным потоком, как поток сжиженного кислого газа донных осадков. Вариант I осуществления: система по любому из вариантов Е-Н осуществления, дополнительно содержащая верхнюю дистилляционную зону над зоной замораживания, предназначенную для приема пара из зоны замораживания и выпускающую поток газа из верха колонны. Вариант J осуществления: система по любому из вариантов А-I осуществления, в которой система содержит только два контактора с параллельным потоком, предназначенных для обработки потока кислого газа донных осадков таким образом, что: (а) конечный контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком; (b) предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой первый контактор с параллельным потоком; (с) первый частично обогащенный метаном поток газа, выпускаемый первым контактором с параллельным потоком, представляет со- 22021899 бой частично обогащенный метаном поток газа, принимаемый конечным контактором с параллельным потоком; и (d) первая частично очищенная от метана жидкость кислого газа, выпускаемая конечным контактором с параллельным потоком, представляет собой вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа, принимаемую первым контактором с параллельным потоком. Вариант K осуществления: система по любому из вариантов А-I осуществления, в которой система содержит три контактора с параллельным потоком, предназначенных для обработки потока кислого газа донных осадков, таким образом, что: (a) предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком и (b) второй контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью (i) принимать первый частично обогащенный метаном поток газа из первого контактора с параллельным потоком, (ii) принимать первую частично очищенную от метана жидкость кислого газа из конечного контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать второй частично очищенный метаном поток газа в конечный контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа в первый контактор с параллельным потоком. Вариант L осуществления: система по любому из вариантов А-I осуществления, в которой система содержит по меньшей мере три контактора с параллельным потоком для обработки сжиженного потока кислого газа донных осадков, таким образом, что (а) конечный контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком и первый контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих очищенных от метана жидкостей кислого газа, как постепенно все более богатые СО 2 жидкости кислого газа, и (b) первый контактор с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы и конечный контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих потоков газа, обогащенного метаном, в постепенно все более обогащенные метаном потоки газа. Вариант М осуществления: система для удаления кислых газов из потока необработанного газа, содержащая: (а) дегидратационный резервуар, предназначенный для приема потока необработанного газа и разделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды; (b) теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока необработанного газа и выпуска охлажденного потока кислого газа; (с) криогенную дистилляционную колонну, которая принимает охлажденный поток кислого газа и разделяет охлажденный поток кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и (ii) поток сжиженного кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода; (d) первый контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) приема потока газа из верха колонны, (ii) приема второй частично СО 2 обогащенной жидкости орошения из второго контактора с параллельным потоком, (iii) выпуска первого частично очищенного потока газообразного метана во второй контактор с параллельным потоком и (iv) выпуска конечной обогащенной СО 2 жидкости орошения в криогенную дистилляционную колонну; и (е) конечный контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью: (i) принимать жидкость орошения, (ii) принимать предпоследний частично очищенный поток газообразного метана предпоследнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать первую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения в предпоследний контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать конечный очищенный поток газообразного метана. Вариант N осуществления: система по варианту М осуществления, в которой конечный очищенный поток газообразного метана содержит приблизительно 99 мол.% или больше метана. Вариант О осуществления: система по вариантам M или N осуществления, в которой существенная часть конечного потока очищенного газообразного метана поступает для сжижения и продажи. Вариант Р осуществления: система по любому из вариантов М-O осуществления, в которой часть конечного очищенного потока газообразного метана подают и используют как по меньшей мере часть жидкости орошения во время работы. Вариант Q осуществления: система по любому из вариантов M-Р осуществления, в которой: (а) криогенная дистилляционная колонна содержит зону замораживания; (b) в зону замораживания поступает охлажденный поток кислого газа и разбрызгиваемая холодная жидкость, состоящая в основном из метана; и (с) криогенная дистилляционная колонна дополнительно содержит холодильное оборудование,расположенное после криогенной дистилляционной колонны, для охлаждения конечного очищенного потока газообразного метана и возврата части потока метана из верха колонны в криогенную дистилляционную колонну в виде холодной разбрызгиваемой жидкости. Вариант R осуществления: система по варианту Q осуществления, в которой холодная разбрызгиваемая жидкость содержит конечную обогащенную CO2 жидкость орошения из конечного контактора с параллельным потоком. Вариант S осуществления: система по варианту Q или R осуществления, дополнительно содержащая плавильную тарелку ниже зоны замораживания, предназначенную для приема холодного шлама из частиц кислого газа. Вариант Т осуществления: система по любому из вариантов Q-S осуществления, дополнительно содержащая верхнюю дистилляционную зону над зоной замораживания, предназначенную для приема пара из зоны замораживания и выпуска потока газа из верха колонны. Вариант U осуществления: система по любому из вариантов Q-Т осуществления, в которой система содержит только два контактора с параллельным потоком для обработки верхнего потока кислого газа таким образом, что: (а) конечный контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком; (b) предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой первый контактор с параллельным потоком; (с) первый частично очищенный поток газообразного метана, выпускаемый из первого контактора с параллельным потоком, представляет собой частично очищенный поток газообразного метана, принимаемый конечным контактором с параллельным потоком; и (d) вторая частично обогащенная CO2 жидкость орошения, принимаемая первым контактором с параллельным потоком, представляет собой частично обогащенную СО 2 жидкость орошения, выпускаемую конечным контактором с параллельным потоком. Вариант V осуществления: система по любому из вариантов Q-Т осуществления, в которой система содержит три контактора с параллельным потоком, предназначенных для обработки потока газа из верха колонны, таким образом, что: (а) предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком и (b) второй контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью: (i) принимать первый частично очищенный поток газообразного метана из первого контактора с параллельным потоком, (ii) принимать первую частично очищенную обогащенную СО 2 жидкость орошения из конечного контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать второй частично очищенный поток газообразного метана в конечный контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать вторую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения в первый контактор с параллельным потоком. Вариант W осуществления: система по любому из вариантов Q-Т осуществления, в которой система содержит по меньшей мере три контактора с параллельным потоком для обработки потока газа из верха колонны таким образом, что: (а) конечный контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком и первый контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующей обогащенной CO2 жидкости орошения, как постепенно все более обогащенную CO2 жидкость орошения; и (b) первый контактор с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком и конечный контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих потоков очищенного газа в качестве постепенно все более очищенных потоков газа. Вариант X осуществления: система по любому из вариантов А-W осуществления, в которой поток газа из верха колонны содержит не только метан, но также и гелий, азот или их комбинации. Вариант Y осуществления: система для удаления кислых газов из потока необработанного газа, содержащая: (а) дегидрационный резервуар, предназначенный для приема потока необработанного газа и разделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды; (b) теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока необработанного газа и выпуска охлажденного потока кислого газа; (с) криогенную дистилляционную колонну, которая принимает охлажденный поток кислого газа и разделяет охлажденный поток кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и (ii) поток кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода; (d) конечный нижний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью: (i) приема сжиженного потока кислого газа донных осадков, (ii) приема частично обогащенного метаном потока газа из предыдущего нижнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпуска конечного потока обогащенного метаном газа в криогенную дистилляционную колонну и (iv) выпуска первой частично очищенной от метана жидкости кислого газа в предыдущий нижний контактор с параллельным потоком; (е) первый нижний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью: (i) принимать очищающий газ, (ii) принимать вторую очищенную от метана жидкость кислого газа из второго нижнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать конечную жидкость очищенного от метана кислого газа и (iv) выпускать первый частично обогащенный метаном поток газа во второй нижний контактор с параллельным потоком; (f) первый верхний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью: (i) принимать поток газа из верха колонны, (ii) принимать вторую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения из второго контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать первый частично очищенный поток газообразного метана во второй контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать конечную обогащенную СО 2 жидкость орошения в криогенную дистилляционную колонну; и (g) конечный верхний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью: (i) принимать жидкость орошения,(ii) принимать предпоследний частично очищенный поток газообразного метана из предпоследнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать первую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения в предпоследний контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать конечный очищенный поток газообразного метана. Вариант Z осуществления: система по варианту Y осуществления, в которой поток сжиженного кислого газа донных осадков выходит из криогенной дистилляционной колонны при температуре не выше чем приблизительно -56,67 С. Вариант АА осуществления: система по варианту Y или Z осуществления, в которой криогенная дистилляционная колонна представляет собой объемную ректификационную колонну. Вариант ВВ осуществления: система по любому из вариантов Y-AA осуществления, в которой криогенная дистилляционная колонна содержит зону замораживания, в которую подают: (i) поток охлажденного кислого газа, (ii) разбрызгиваемую холодную жидкость, состоящую в основном из метана, и(iii) конечный поток обогащенного метаном газа из конечного нижнего контактирующего устройства с параллельным потоком. Хотя понятно, что авторы описанного здесь изобретения хорошо рассчитали возможность получения пользы и преимуществ от представленного выше, следует понимать, что эти изобретения могут быть подвергнуты модификациям, вариантам и изменениям без выхода за пределы их сущности. Предусмотрены улучшения в работе процесса удаления кислого газа с использованием управляемой зоны замораживания. Такие улучшения предусматривают конструкцию для удаления H2S до очень низких уровней в производимом газе. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система для удаления кислых газов из необработанного потока газа, содержащая дегидратационный резервуар для приема потока необработанного газа и разделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий, по существу, из водной текучей среды; теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока газа и выпускающий охлажденный поток кислого газа; криогенную дистилляционную колонну, которая предназначена для разделения поступающего в нее охлажденного потока кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и(ii) сжиженный поток кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода; конечный контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать сжиженный поток кислого газа донных осадков, (ii) принимать частично обогащенный метаном поток газа из предыдущего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать конечный обогащенный метаном поток газа в криогенную дистилляционную колонну и (iv) выпускать первую частично очищенную от метана жидкость кислого газа в предыдущий контактор с параллельным потоком; и первый контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать газ, очищающий от метана, (ii) принимать вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа из второго контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать конечную очищенную от метана жидкость кислого газа и (iv) выпускать первый поток частично обогащенного метаном газа во второй контактор с параллельным потоком. 2. Система по п.1, которая соединена с одной или более скважин для нагнетания существенной части конечной очищенной от метана жидкости кислого газа в подповерхностную формацию. 3. Система по п.1, которая выполнена с возможностью отделения части конечной очищенной от метана жидкости кислого газа и использования как по меньшей мере части очищающего газа после нагрева в ребойлере. 4. Система по п.1, в которой криогенная дистилляционная колонна содержит зону замораживания,выполненную с возможностью приема охлажденного потока кислого газа, холодной разбрызгиваемой жидкости, состоящей в основном из метана, и конечного потока обогащенного метаном газа из конечного контактирующего устройства с параллельным потоком; при этом система дополнительно содержит холодильное оборудование после криогенной дистилляционной колонны для охлаждения потока метана из верха колонны и возврата части потока метана из верха колонны в криогенную дистилляционную колонну в качестве холодной разбрызгиваемой жидкости. 5. Система по п.4, дополнительно содержащая плавильную тарелку ниже зоны замораживания для приема холодного шлама, состоящего из частиц кислого газа, и выводящую, по существу, не содержащий твердые частицы шлам в конечное контактирующее устройство с параллельным потоком в качестве потока сжиженного кислого газа донных осадков. 6. Система по п.4, дополнительно содержащая нижнюю дистилляционную зону, расположенную ниже зоны замораживания, предназначенную для приема холодного шлама из частиц кислого газа, по меньшей мере, частично плавящую этот шлам из частиц кислого газа в жидкий поток и подающую этот жидкий поток в конечное контактирующее устройство с параллельным потоком как поток сжиженного кислого газа донных осадков. 7. Система по п.4, дополнительно содержащая верхнюю дистилляционную зону над зоной замораживания, предназначенную для приема пара из зоны замораживания и выпускающую поток газа из верха колонны. 8. Система по п.1, в которой система содержит только два контактора с параллельным потоком,предназначенных для обработки потока кислого газа донных осадков таким образом, что конечный контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком; предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой первый контактор с параллельным потоком; первый частично обогащенный метаном поток газа, выпускаемый первым контактором с параллельным потоком, представляет собой частично обогащенный метаном поток газа, принимаемый конечным контактором с параллельным потоком; и первая частично очищенная от метана жидкость кислого газа, выпускаемая конечным контактором с параллельным потоком, представляет собой вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа, принимаемую первым контактором с параллельным потоком. 9. Система по п.1, в которой система содержит три контактора с параллельным потоком, предназначенных для обработки потока кислого газа донных осадков, таким образом, что предыдущий контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком и второй контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью (i) принимать первый частично обогащенный метаном поток газа из первого контактора с параллельным потоком, (ii) принимать первую частично очищенную от метана жидкость кислого газа из конечного контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать второй частично очищенный метаном поток газа в конечный контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать вторую частично очищенную от метана жидкость кислого газа в первый контактор с параллельным потоком. 10. Система по п.1, в которой система содержит по меньшей мере три контактора с параллельным потоком для обработки сжиженного потока кислого газа донных осадков, при этом конечный контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком и первый контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих очищенных от метана жидкостей кислого газа как постепенно все более богатых СО 2 жидкостей кислого газа и первый контактор с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы и конечный контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих потоков газа, обогащенного метаном, как постепенно все более обогащенных метаном потоков газа. 11. Система для удаления кислых газов из потока необработанного газа, содержащая дегидратационный резервуар, предназначенный для приема потока необработанного газа и разделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий,по существу, из водной текучей среды; теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока необработанного газа и выпуска охлажденного потока кислого газа; криогенную дистилляционную колонну, которая предназначена для разделения поступающего в нее охлажденного потока кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и(ii) поток сжиженного кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода; первый контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) приема потока газа из верха колонны, (ii) приема второй частично обогащенной СО 2 жидкости орошения из второго контактора с параллельным потоком, (iii) выпуска первого частично очищенного потока газообразного метана во второй контактор с параллельным потоком и (iv) выпуска конечной обогащенной CO2 жидкости орошения в криогенную дистилляционную колонну; и конечный контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать жидкость орошения, (ii) принимать предпоследний частично очищенный поток газообразного метана предпоследнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать первую частично обогащенную CO2 жидкость орошения в предпоследний контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать конечный очищенный поток газообразного метана. 12. Система по п.11, в которой криогенная дистилляционная колонна содержит зону замораживания, выполненную с возможностью приема охлажденного потока кислого газа и разбрызгиваемой холодной жидкости, состоящей в основном из метана; и система дополнительно содержит холодильное оборудование, расположенное после криогенной дистилляционной колонны, для охлаждения конечного очищенного потока газообразного метана и возврата части потока метана из верха колонны в криогенную дистилляционную колонну в виде холодной разбрызгиваемой жидкости. 13. Система по п.12, дополнительно содержащая плавильную тарелку ниже зоны замораживания,предназначенную для приема холодного шлама из частиц кислого газа. 14. Система по п.12, дополнительно содержащая верхнюю дистилляционную зону над зоной замораживания, предназначенную для приема пара из зоны замораживания и выпуска потока газа из верха колонны. 15. Система по п.11, в которой система содержит только два контактора с параллельным потоком для обработки верхнего потока кислого газа таким образом, что конечный контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком; предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой первый контактор с параллельным потоком; первый частично очищенный поток газообразного метана, выпускаемый из первого контактора с параллельным потоком, представляет собой частично очищенный поток газообразного метана, принимаемый конечным контактором с параллельным потоком; и вторая частично обогащенная СО 2 жидкость орошения, принимаемая первым контактором с параллельным потоком, представляет собой частично обогащенную СО 2 жидкость орошения, выпускаемую конечным контактором с параллельным потоком. 16. Система по п.11, в которой система содержит три контактора с параллельным потоком, предназначенных для обработки потока газа из верха колонны, при этом предпоследний контактор с параллельным потоком представляет собой второй контактор с параллельным потоком; и второй контактор с параллельным потоком выполнен с возможностью (i) принимать первый частично очищенный поток газообразного метана из первого контактора с параллельным потоком, (ii) принимать первую частично очищенную обогащенную CO2 жидкость орошения из конечного контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать второй частично очищенный поток газообразного метана в конечный контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать вторую частично обогащенную CO2 жидкость орошения в первый контактор с параллельным потоком. 17. Система по п.11, в которой система содержит по меньшей мере три контактора с параллельным потоком для обработки потока газа из верха колонны таким образом, что конечный контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком и первый контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующей обогащенной СО 2 жидкости орошения, как постепенно все более обогащенной CO2 жидкости орошения; и первый контактор с параллельным потоком, второй контактор с параллельным потоком, любые промежуточные контакторы с параллельным потоком и конечный контактор с параллельным потоком выполнены с возможностью последовательной подачи соответствующих потоков очищенного газа в качестве постепенно все более очищенных потоков газа. 18. Система для удаления кислых газов из потока необработанного газа, содержащая дегидрационный резервуар, предназначенный для приема потока необработанного газа и разделения потока необработанного газа на дегидрированный поток необработанного газа и поток, состоящий,по существу, из водной текучей среды; теплообменник, предназначенный для охлаждения дегидрированного потока необработанного газа и выпуска охлажденного потока кислого газа; криогенную дистилляционную колонну, которая предназначена для разделения поступающего в нее охлажденного потока кислого газа на (i) поток газа из верха колонны, состоящий в основном из метана, и(ii) поток кислого газа донных осадков, состоящий в основном из двуокиси углерода; конечный нижний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) приема сжиженного потока кислого газа донных осадков, (ii) приема частично обогащенного метаном потока газа из предыдущего нижнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпуска конечного потока обогащенного метаном газа в криогенную дистилляционную колонну и (iv) выпуска первой частично очищенной от метана жидкости кислого газа в предыдущий нижний контактор с параллельным потоком; первый нижний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать очищающий газ, (ii) принимать вторую очищенную от метана жидкость кислого газа из второго нижнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать конечную жидкость очищенного от метана кислого газа и (iv) выпускать первый частично обогащенный метаном поток газа во второй нижний контактор с параллельным потоком; первый верхний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать поток газа из верха колонны, (ii) принимать вторую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения из второго контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать первый частично очищенный поток газообразного метана во второй контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать конечную обогащенную СО 2 жидкость орошения в криогенную дистилляционную колонну; и конечный верхний контактор с параллельным потоком, выполненный с возможностью (i) принимать жидкость орошения, (ii) принимать предпоследний частично очищенный поток газообразного метана из предпоследнего контактора с параллельным потоком, (iii) выпускать первую частично обогащенную СО 2 жидкость орошения в предпоследний контактор с параллельным потоком и (iv) выпускать конечный очищенный поток газообразного метана. 19. Система по п.18, в которой криогенная дистилляционная колонна представляет собой объемную ректификационную колонну. 20. Система по п.18, в которой криогенная дистилляционная колонна содержит зону замораживания, которая выполнена с возможностью приема (i) потока охлажденного кислого газа, (ii) разбрызгиваемой холодной жидкости, состоящей в основном из метана, и (iii) конечного потока обогащенного метаном газа из конечного нижнего контактирующего устройства с параллельным потоком.

МПК / Метки

МПК: F25J 3/00

Метки: кислых, параллельным, углеводорода, удаления, криогенная, газов, устройств, газообразного, потока, использованием, система, потоком, разделительных

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/30-21899-kriogennaya-sistema-dlya-udaleniya-kislyh-gazov-iz-potoka-gazoobraznogo-uglevodoroda-s-ispolzovaniem-razdelitelnyh-ustrojjstv-s-parallelnym-potokom.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Криогенная система для удаления кислых газов из потока газообразного углеводорода с использованием разделительных устройств с параллельным потоком</a>

Похожие патенты