JP2005519153A5

JP2005519153A5 -

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Publication number: JP2005519153A5
Application number: JP2003571640A
Authority: JP
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2009-03-19

Description

本発明の１つの特徴によれば、天然ガスのマスから二酸化炭素を除去するための方法が提供される。この方法は、天然ガスのマスの少なくとも一部を冷却し、少なくとも液体天然ガス及び固体二酸化炭素を含むスラリーを形成する工程を含む。このスラリーを液体サイクロンに流し、厚味のあるスラッシュを液体サイクロン内に形成する。厚味のあるスラッシュは、固体二酸化炭素及び液体天然ガスの一部を含む。厚味のあるスラッシュを液体サイクロンのアンダーフローを通して排出すると同時に液体天然ガスの残りの部分を液体サイクロンのオーバーフローを通して流す。

この方法は、更に、液体サイクロンのオーバーフローを出た後に液体天然ガスを追加の二酸化炭素フィルタに通す工程を含む。
本発明の別の特徴によれば、天然ガスのマスから二酸化炭素を除去するためのシステムが提供される。このシステムは、天然ガスのマスの少なくとも一部から、圧縮された天然ガス流を製造するように形成されたコンプレッサーを含む。少なくとも一つの熱交換器が圧縮された天然ガス流を受け入れてこれを冷却する。膨張バルブ又は他のガス膨張器が、冷却された圧縮された流れを膨張し、液体天然ガス及び固体二酸化炭素を含むスラリーを形成するように形成されている。液体サイクロンが、スラリーを受け取ってこのスラリーを液体天然ガスの第１部分、及び固体二酸化炭素及び液体天然ガスの第２部分を含む厚味のあるスラッシュに分離する。

液体サイクロン２５８は、スラリーから固体二酸化炭素を除去し、ＬＮＧ製品燃料を集めて貯蔵できるようにするためのセパレーターとして作用する。例示の液体サイクロン２５８は、例えば、約８６１．８３７５ｋＰａ（１２５ｐｓｉａ）の圧力で、約−１５０℃（約−２３８⁰F）の温度で作動するように設計されている。液体サイクロン２５８は、固体を液体から分離する遠心力を発生するため、圧力降下を使用する。液化天然ガスの一部及び固体二酸化炭素で形成された厚味のあるスラッシュが液体サイクロン２５８をアンダーフローを通って出る。液化天然ガスの残りは、追加の濾過を行うため、オーバーフロー２６４を通過する。例えば約３．４４７ｋＰａ（約０．５ｐｓｉ）の僅かな圧力差が液体サイクロンのアンダーフロー２６２とオーバーフロー２６４との間に存在する。かくして、例えば、厚味のあるスラッシュはアンダーフロー２６２を約２７９．２３５４ｋＰａ（４０．５ｐｓｉａ）で出ることができ、液化天然ガスはオーバーフロー２６４を約２７５．７８８ｋＰａ（約４０ｐｓｉａ）で出る。しかしながら、使用される特定の液体サイクロン２５８に応じて、この他の圧力差が適している場合がある。液体サイクロン２５８内で発生する圧力差の制御を補助するため、制御バルブ２６５を液体サイクロン２５８のオーバーフロー２６４に位置決めしてもよい。

液体サイクロン２５８に形成された厚味のあるスラッシュはアンダーフロー２６２を出て配管２７８を通過し、熱交換器２２４に至り、ここでの熱交換器を通過するプロセス流１５４’の冷却を補助する。液体／蒸気セパレーター１８０からライン１８２’を通過する蒸気は、背圧制御バルブ２８０Ａを通過し、熱交換器２２４からライン２５９を通って引き出されたガスの一部と組み合わせ、組み合わせ冷却流２５７を形成する。ライン２５９を通って流れるこの組み合わせ冷却流２５７は、更に、背圧制御バルブ２８０Ａを通る流量が少な過ぎる場合に、エダクター２８２が正しく作動する状態を保持するための「補給」として役立つ。背圧制御バルブ２８０Ｂは、好ましくは、組み合わせ冷却流２５７が正しい方向に移動する状態を保持するため、接続部を、圧力制御バルブ２８０Ａよりも数ｐｓｉ高い圧力に設定する。組み合わせ冷却流２５７は、次いで、エダクター２８２を通過する。高効率熱交換器１６６とコイル型熱交換器２２４との間のプロセス流から引き出した原動流２８４もまた、エダクター２８２を通過し、組み合わせ冷却流２５７を一つ又はそれ以上のタンク入口２５２Ａ乃至２５２Ｉ（図５のＢ参照）に引き込むのに役立つ。例示のエダクター２８２は、原動流について約５２６７．５０８ｋＰａ（約７６４ｐｓｉａ）の圧力及び約−７６．１１℃（約−１０５⁰F）の温度で作動するように形成されており、約４８１．９４４３ｋＰａ（６９ｐｓｉａ）の排出圧力の吸入流について約２４１．３１４５ｋＰａ（約３５ｐｓｉａ）の圧力及び約−１５１．１１℃（約−２４０⁰F）の温度で作動するように形成されている。このようなエダクターは、ニュージャージー州ドーヴァーのフォックスバルブディベロップメント社から入手できる。

液体サイクロン２５８で形成された厚味のあるスラッシュはアンダーフロー２６２を出て配管２７８’を通って熱交換器２２２に流れ、ここで厚味のあるスラッシュの密度を低下させる。二酸化炭素スラリーは、熱交換器２２２を出るとき、（図１のタンク１１６から）プラント入口１２８を通って入る任意の蒸気、並びに液体／蒸気セパレーター１８０からライン１８２’を通過する蒸気と組み合わさり、組み合わせ冷却流２５７’を形成する。この組み合わせ冷却流２５７’は、背圧制御バルブ２８０Ａを通過した後、エダクター２８２を通過する。熱交換器２２２と熱交換器２２４との間のプロセス流から引き出した原動流２８４’もまた、エダクターを通って流れ、組み合わせ冷却流１５８を一つ又はそれ以上のタンク入口２５２Ａ乃至２５２Ｉ（図５のＢ参照）に引き込むのに役立つ。

次に図１２を参照すると、この図には、本発明の別の実施例による液化プラント１０２’’’’及びプロセスが示してある。液化プラント１０２’’’’は、図１０の液化プラント１０２’’’と本質的に同じ方法で作動し、幾つかの些細な変更が施してある。厚味のある二酸化炭素スラッシュを液体サイクロン２５８から熱交換器２２２（図１０参照）に通すのでなく、ポンプ３２０が厚味のある二酸化炭素スラッシュを受け取って熱交換器２２４に戻す。プラント１０２’’’’の形体により、追加の熱交換器（即ち図１０の２２２）に対する必要をなくす。しかしながら、厚味のある二酸化炭素スラッシュの流れは、ポンプの容量によって及び図１０に示す形体における厚味のあるスラッシュの密度によって制限できる。

状態点４２６では、液体サイクロン２５８を出る厚みのあるスラッシュ（固体二酸化炭素を含む）は約−４７２．２８７０ｋＰａ（−６８．５ｐｓｉａ）の圧力で約−１４８．３３℃（−２３５⁰F）であり、毎時約１２０．２０２０Ｋｇ（２６５ポンド）の流量で流れる。

Claims

請求項１に記載の方法において、固体二酸化炭素及び前記液体天然ガスの一部を液体サイクロンのアンダーフローを通して除去する前記工程は、固体二酸化炭素及び前記液体天然ガスの一部を含む厚味のあるスラッシュを形成する工程、及びこの厚味のあるスラッシュを液体サイクロンのアンダーフローを通して流す工程を含む、方法。
請求項３に記載の方法において、天然ガスのマスの少なくとも一部を冷却する工程は、前記厚みのあるスラッシュを冷媒として使用する工程を含む、方法。
請求項９に記載の方法において、厚味のあるスラッシュの蒸気を形成する工程及びこの蒸気を未純化天然ガス源内に排出する工程を更に含む、方法。
少なくとも一つの追加の成分を含む天然ガスのマスから二酸化炭素を除去するためのシステムおいて、
前記天然ガスのマスの少なくとも一部から、圧縮された天然ガス流を製造するように形成されたコンプレッサー、
前記圧縮された流れを受け入れて冷却するように位置決めされており且つ形成された少なくとも一つの熱交換器、
冷却された圧縮された流れを受け入れて膨張し、液体天然ガス及び固体二酸化炭素を含むスラリーを形成するように位置決めされており且つ形成された手段、
前記スラリーを受け取ってこのスラリーを液体天然ガスの第１部分、及び固体二酸化炭素及び液体天然ガスの第１部分を含む厚味のあるスラッシュに分離するように位置決めされており且つ形成された液体サイクロンを含む、システム。