Способ выделения азотно-гелиевой смеси и метановой фракции из природного газа при сниженном давлении разделения

Изобретение относится к способу выделения азотно-гелиевой смеси и метановой фракции из природного газа при сниженном давлении разделения и может быть использовано на объектах нефте- и газоперерабатывающей промышленности. Согласно предлагаемому способу сырьевой газ (1) частично конденсируют за счет охлаждения жидкой фракцией (a, b) с высоким содержанием высококипящих компонентов, получаемой ректификацией на первой ступени разделения. Охлажденный сырьевой газ разделяют на газовую фазу (2) и углеводородный конденсат (3), который дросселируют и направляют на первую ступень разделения. Полученную газовую фазу (2) разделяют на две части, одну часть расширяют и направляют на первую ступень разделения, а другую часть (4) охлаждают, дросселируют и направляют на первую ступень разделения. Полученную на первой ступени разделения газовую фракцию (5), обедненную высококипящими компонентами, частично конденсируют и направляют на вторую ступень разделения, где ректификацией разделяют на газовую фракцию (7) с высоким содержанием легкокипящих компонентов и жидкую фракцию (8) с высоким содержанием метана. Полученную на первой ступени разделения жидкую фракцию (6) с высоким содержанием высококипящих компонентов нагревают, после чего испарившуюся часть жидкой фракции (6') с высоким содержанием высококипящих компонентов подают на первую ступень разделения, а неиспарившуюся часть жидкой фракции (6'') с высоким содержанием высококипящих компонентов направляют на дальнейшую переработку. Полученную на второй ступени разделения газовую фракцию (7) с высоким содержанием легкокипящих компонентов нагревают и направляют на дальнейшую переработку. Флегму для второй ступени разделения формируют через контур циркуляции хладагента. Хладагент, циркулирующий в контуре циркуляции хладагента, превращают в пар при двух разных значениях температуры, обеспечиваемой потоком флегмы в дефлегматоре и потоком флегмы в рекуперативном теплообменнике второй ступени разделения, при этом давление испаренного в рекуперативном теплообменнике хладагента по меньшей мере в три раза выше, чем давление хладагента, испаренного в дефлегматоре. При этом ректификацию на первой ступени разделения осуществляют при абсолютном давлении 20-24,5 бар. Полученный на второй ступени разделения поток жидкой фракции (8) с высоким содержанием метана нагревают, после чего испарившуюся часть жидкой фракции (8') с высоким содержанием метана подают на вторую ступень разделения, а неиспарившуюся часть жидкой фракции (8'') с высоким содержанием метана дросселируют, частично испаряют и разделяют сепарацией на жидкую фазу (14), которую используют в качестве орошения первой ступени разделения, и газовую фазу (13), которую используют сначала для охлаждения части потока (4) газовой фазы (2) и далее для охлаждения сырьевого газа (1), после чего испаренный поток газовой фазы (15) сжимают и полученный поток газовой фазы (17) отводят на дальнейшую переработку. Кроме того, для орошения второй ступени разделения используют холод циркулирующего по замкнутому контуру хладагента. Технический результат заключается в снижении давления работы первой ступени разделения и снижении металлоемкости оборудования.