JP2015531851A - オフショアｎｇｌ回収のための構成及び方法 - Google Patents

Abstract

天然ガス二塔処理プラントは、富供給ガスストリームからＣ４とそれよりも重質の炭化水素の少なくとも９５％とＣ３炭化水素の約６０乃至８０％の回収を可能とし、第１の塔（アブソーバー）は第２の塔よりも高い圧力で動作し、アブソーバは、第２の塔から圧縮ガスを受け取り、ターボエキスパンダが二相ストリームをアブソーバの頂部へ放出する。最も一般的には、熟慮される構成及び方法は、外部冷却を使用することなく動作する。

Description

本発明は、２０１２年８月２０日に出願されたシリアル番号第６１／６９４９４９号を有する米国仮出願の優先権を主張し、それは参照によってここに組み込まれる。

本発明の分野は、特に、オフショア用途のための、パイプライン炭化水素露点と発熱量の仕様を満足するための供給ガスから天然ガス液（ＮＧＬ）の除去と回収である。

従来の技術では、Ｃ２、Ｃ３及びそれよりも重質の成分を天然ガスから回収するための多くのシステムと方法が知られているが、それらの全て又は略全ては、ＮＧＬの高回収（即ち、９０％を超える）のために構成され且つターボエキスパンダとディープ冷却の使用を必要とし、それは、高価であり、大きな下流市場が有れば経済的に正当化され得るに過ぎない。しかしながら、これは、スペースが高価で、且つ設置の経済的価値が比較的に小さな接地面積及び低い運転コストと資本コストに依存するオフショアＮＧＬ回収システムではそうならない。従って、全ての又は略全ての場合において、典型的に高回収に必要な高資本投資と運転コストは正当化されることができない。一方、パイプラインのオペレータは、移送のための安全性のため炭化水素の露点と発熱量に関するパイプライン仕様を満足する販売ガスを生成することが求められる。殆どの場合、供給ガスからＣ４とそれより重質の炭化水素との９５％を超える回収が求められると共に、Ｃ３回収は、６０％と低くてよく、且つＣ２回収は付随的であり、３０％と低くてもよい。変更された要求に鑑み、９０％を超えるＣ３回収を可能とする現在既知のＮＧＬ処理プラントの複雑性は、経済的な見方から正当化されることができない。

供給ガスから高ＮＧＬ回収を有する多くのＮＧＬ処理プラントは、Ｃａｍｐｂｅｌｌ等に対する米国特許第４，１５７，９０４号（特許文献１）、Ｇｕｌｓｂｙに対する米国特許第４，２５１，２４９号（特許文献２）、Ｂｕｃｋに対する米国特許第４，６１７，０３９号（特許文献３）、Ｐａｒａｄｏｗｓｋｉ等に対する米国特許第４，６９０，７０２号（特許文献４）、Ｃａｍｐｂｅｌｌ等に対する米国特許第５，２７５，００５号（特許文献５）、Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等に対する米国特許第５，７９９，５０７号（特許文献６）及びＲａｍｂｏ等に対する米国特許第５，８９０，３７８号（特許文献７）、Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等に対する米国特許出願公開第２００２／０１６６３３６号（特許文献８）、並びにＪｏｈｎｋｅ等に対する国際公開２０１１／１２６７１０号（特許文献９）に記述されるように極低温精留プロセスとターボ膨張プロセスを含む。ここで論じられるこれらの及び全ての外部資料は、それらの全体が参照により組込まれる。組み込まれた参照文献の用語の定義や使用は、ここで提供されるその用語の定義と一致しない又は反する場合、ここで提供されるその用語の定義が当てはまり、参照文献におけるその用語の定義は当てはまらない。

これらのプロセスの全ては、非常に高いＮＧＬ回収を達成できるが、幾つかの困難がなお残っている。とりわけ、ＮＧＬ回収プロセスは、高膨張比ターボエキスパンダを使用して低レベルの冷却を生成し、それは、残留ガスの再圧縮を必要とする。更に、比較的高レベルのＣ５＋炭化水素を有する富ガスストリームを処理する時に、追加の外部冷却をしばしば必要とする。典型的には、そのようなプロセス構成は、複雑で運転が困難である。例えば、Ｃａｍｐｂｅｌｌ等は、米国特許第６，１８２，４６９号（特許文献１０）において、従来の技術の図１に描かれているように、供給ガスが冷たい残留ガスとサイドリボイラを使用して熱交換器で冷却されることを記述している。次に、濃縮供給ガス液は、セパレータで分離されて脱メタン塔に送られる。或いは、米国特許第５，９５３，９３５号（特許文献１１）にＳｏｒｅｎｓｅｎによって記述されるように、従来の技術の図２に描かれているように、アブソーバが脱メタン塔の上流に追加される。これらの構成では、送給セパレータとアブソーバ底部からの液体は、脱メタン塔に送られる。これらの構成においてＮＧＬ回収を更に増加するために、アブソーバオーバーヘッドは、脱メタン塔オーバーヘッド蒸気での冷却によって冷却され且つ還流される。

更に既知の構成では、Ｌｅｅ等に対する米国特許第６，２４４，０７０号（特許文献１２）及びＦｏｇｌｉｅｔｔａに対する米国特許第５，８９０，３７７号（特許文献１３）に記述されているように、リボイラーデューティが供給チルリングに一体化され、そして、これらの構成において、中間セパレータからの液体は、ＮＧＬ回収のために下流の脱メタン塔における種々の位置に送られる。これらのプロセスは、また、ＮＧＬプロセスに冷却を提供するための種々の手段を含む。このようなスキームに従う例示の既知の構成は、従来の技術の図３と図４に描かれている。そのような複雑な構成は、９５％超までの高Ｃ２とＣ３の回収を達成するのに適するが、それらは、コストが法外であり、オフショア用途には適さない。

従って、供給ガスからＮＧＬを回収するための種々の構成と方法が既知であるが、それらの全て或いは略全ては、露点化と順当なＣ３回収が必要とされる場合、一つ以上の不利益を受ける。従って、向上されたＮＧＬ回収のための方法と構成を提供する必要性がなおある。

米国特許第４１５７９０４号明細書 米国特許第４２５１２４９号明細書 米国特許第４６１７０３９号明細書 米国特許第４６９０７０２号明細書 米国特許第５２７５００５号明細書 米国特許第５７９９５０７号明細書 米国特許第５８９０３７８号明細書 米国特許出願公開第２００２／０１６６３３６号明細書 国際公開第２０１１／１２６７１０号 米国特許第６１８２４６９号明細書 米国特許第５９５３９３５号明細書 米国特許第６２４４０７０号明細書 米国特許第５８９０３７７号明細書

本発明の主題は、ガスストリームから生成されるパイプラインガスの炭化水素露点と発熱量仕様を満足するためのガスストリームからＣ４とそれより重質の炭化水素の回収とＣ３の順当な回収（９０％までの）の構成及び方法に関する。

本発明の主題の一好適な態様では、二つの塔は、異なる圧力で動作され、第１の塔（アブソーバ）は、約５５０ｐｓｉｇの比較的に高圧力で動作し、第２の塔（精留塔）は、約４５０ｐｓｉｇで動作する。アブソーバを比較的高い圧力で動作することによって、残留ガスの圧縮比が減少され、それによって、全体の圧縮馬力を最小にする。約４５０ｐｓｉｇで動作する精留塔では、エタンと、より重質の成分からのメタンの分離が、成分同士間の好適な相対揮発性に起因してより少ない発熱量で達成されることができ、その結果、より小さな直径の塔となる。

本発明の他の好適な態様では、精留塔オーバーヘッドからの蒸気流がアブソーバでのストリッピングに有利に利用される。本プロセスの一実施形態では、精留塔オーバーヘッドストリームは、圧縮され、圧縮の“自由”熱がアブソーバからのＮＧＬからメタン成分を効率的に除去するために使用される。

エキスパンダ放出物の液体部分のみが、アブソーバへの還流として使用され、それは、図１乃至図４に描かれているように、エキスパンダ放出物がアブソーバの中間又は下部セクションへ送られることを必要とするこれまで既知の構成と方法とは全く異なることも特に認識されるべきである。エキスパンダ放出物は、典型的には、約８０％の蒸気を含んでおり、アブソーバの頂部にこの蒸気部分を供給することによって、アブソーバの中間乃至下部部分における蒸気の移動量が顕著に減少され、従って、アブソーバのサイズがより小さい。エキスパンダがアブソーバの下部セクションへ放出されるこれまで既知の構成及び方法において、塔は、全てのストリームを処理するように設計されなければならず、ここで提示される液体のストリームだけではない。例えば、オフショア環境において第１に重要なものであるスペースの必要性と関連する装置コストと重量とを顕著に減少する、ここで提示される構成及び方法を使用する直径１０フィートのアブソーバサイズと比較すると、現在公知のガスプラントにおけるアブソーバのサイズは、典型的には、１，０００ＭＭｓｃｆｄ供給ガスに対して直径が１２フィートである。

加えて、第２の精留塔が低圧且つ低温で動作し、分離に関してより効率的であるのみならず、精留塔をリボイルするための残留ガス圧縮熱の使用を可能にし、それによって、これまで既知のシステム及び方法の蒸気に必要性と熱いオイル加熱を排除することが認識されるべきである。

精留塔が４５０から５５０ｐｓｉｇの間の圧力で動作されること、オーバーヘッド蒸気が少なくとも５０ｐｓｉ、及びより典型的には、少なくとも１００ｐｓｉ、及び最も典型的には、アブソーバよりも高い１５５ｐｓｉであるアブソーバ圧力へ圧縮されること、及びコンプレッサ放出蒸気がアブソーバに対してストリッピング蒸気として使用されるのに十分な温度と容量を有することが更に一般的に好適である。

加えて、ここで熟慮される方法は、また、ターボエキスパンダにおいて蒸気相を膨張し、液相を供給交換器に供給する前に第２の膨張デバイスで液相の圧力を減少するステップを含む。本発明の主題に制限することなく、供給ガス冷却が外部冷却を使用することなく実行されることが典型的には好適である。更に他のステップにおいて、アブソーバの底部は、供給交換器において供給ガスに対して追加の冷却を提供するＪＴバルブを介して圧力が下げられる。

本発明の主題の一好適な態様では、供給ガス源（例えば、ＬＮＧ輸入ターミナル、再ガス化施設等）から配送される天然ガス供給ガスの炭化水素露点制御のための処理プラントは、供給ガス源に流体結合され且つ冷却された供給ガスの液相とアブソーバの底部生成物を使用して供給ガスを冷却するように構成される供給ガス交換器を含む。ここで熟慮されたプラントは、また、供給ガス交換器に流体結合され且つ冷却された供給ガスを液相と蒸気相に分離するように構成される相セパレータを含む。最も典型的には、精留塔は、圧縮され且つアブソーバにおいてストリップガスとして使用される蒸気相を生成するように構成される頂部セクションを備える。

本発明の種々の目的、特徴、態様及び利点は、添付の図面を伴う本発明の好適な実施形態の以下の詳細な記述から明白となる。

従来の技術を示す、供給ガスが冷たい残留ガスとサイドリボイラを使用する熱交換器で冷却されるＮＧＬ回収のための一つの既知の構成の概略図 従来の技術を示す、アブソーバ／精留塔が脱メタン塔の上流に位置される、ＮＧＬ回収のための他の既知の構成の概略図 従来の技術を示す、リボイラと供給ガス圧縮が供給冷却に一体化される、ＮＧＬ回収のための更に他の既知の構成の概略図 従来の技術を示す、リボイラと圧縮残留ガスのリサイクルが供給冷却と一体化される、ＮＧＬ回収のための更に既知の構成の概略図 本発明の主題に係るＮＧＬ回収のための例示の構成の概略図 図５の例示のＮＧＬ回収プラントにおけるガスストリームの計算された組成を載せる表

本発明者は、特に富供給ガスが処理され、且つ適度なＣ２とＣ３との回収を伴うＣ４＋回収が必要とされるオフショア用途において資金と運転コストが顕著に減少される、ＮＧＬ回収の種々の構成と方法を発見した。とりわけここで熟慮される構成と方法は、装置サービスの数を減少することにより、且つ残留ガス圧の必要性を低下すると共に外部冷却と外部加熱の除去によって複雑性とコストを顕著に減少する。

特に好適な構成と方法において、供給ガス（典型的には、Ｃ１、Ｃ２，Ｃ３，及びＣ４とそれより重質の成分を備える天然ガス）は、比較的高圧で冷却され、それによって、部分的濃縮を行う。次に、蒸気相と液相が分離され、液相は、より低い圧力へ膨張されて供給ガスへ冷却を提供する。減圧後、液相は、精留塔の下部セクションに送られると共に蒸気相は、ターボエキスパンダを介して膨張されて第１の精留塔（アブソーバ）の頂部セクションへ送られる。アブソーバは、比較的に高圧（典型的には、５５０から６５０ｐｓｉｇ）で動作されるので、残留ガス再圧縮の必要性が大きく減少される。

一例示のプラント構成が図５に描かれており、そこでは、約１，０００ｐｓｉｇの圧力且つ約１００°Ｆの温度で、図６の表に示されるような典型的な組成を有する湿った供給ガス１が分子篩ドライヤ５１で乾燥されてストリーム２を形成する。そのように乾燥されたガスストリーム２は、残留ガスストリーム９からの冷却含有物と液体ストリーム６，１１を利用して、交換器５２で約−６５°Ｆの温度に冷却されてストリーム３を形成する。次に、そのように冷却されたガスストリーム３は、層セパレータ５３において液体部分のストリーム５と、蒸気部分のストリーム４に分離される。

液体部分５は、ＪＴバルブ５４を介して圧力が約４７５ｐｓｉｇへ下げられ約−１０６°Ｆに冷却されてストリーム６を形成し、そのストリーム６は、ストリーム７として精留塔５９の下部セクションに入る前に交換器５２で約７０°Ｆに加熱される。蒸気部分４は、ターボエキスパンダ５５を介して約−１０９°Ｆで約５５０ｐｓｉｇに膨張されてストリーム８を形成し、このストリーム８は、アブソーバ７０の頂部に供給される。ここで使用されるように、数に関連する用語“約（ａｂｏｕｔ）”は、その数の絶対値より下２０％から始まってその数の絶対値の上２０％までのそれらの２０％を含む範囲を指す。例えば、用語“約−１５０°Ｆ”は、−１２０°Ｆから−１８０°Ｆの範囲を指し、且つ用語“約１５００ｐｓｉｇ”は、１２００ｐｓｉｇから１８００ｐｓｉｇの範囲を指す。更に、且つ文脈上が反対であることを規定しない限り、ここで述べられる全ての範囲は、これらの端点を含むものとして解釈されるべきであり、制限のない範囲は、商業的に実用的な値を含むように解釈されるべきである。同様に、値の全てのリストは、文脈上が反対であることを規定しない限り、中間の値を含むものとして考察されるべきである。幾つかの実施形態で、ターボエキスパンダ５５内でのガスの膨張のエネルギーは、コンプレッサ５６や他のデバイスを駆動して膨張エネルギーを回収するために使用されることができる。幾つかの実施形態では、ターボエキスパンダ５５内でのガスの膨張のエネルギーは、コンプレッサ５７を駆動するためにも使用されることができる。

蒸気部分４は、蒸気部分４を部分的に濃縮して蒸気相と液相を備える二相ストリーム８を生成するようにターボエキスパンダ５５を介して膨張されていることが熟慮されるべきである。幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも５容量％は蒸気相である。幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも１０容量％は蒸気相である。更に幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも２０容量％は蒸気相である。更に幾つかの他の実施形態では、ストリーム８の少なくとも３０容量％は蒸気相である。更にまた幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも４０容量％は蒸気相である。更に幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも６０容量％は蒸気相である。更に幾つかの他の実施形態では、ストリーム８の少なくとも８０容量％は蒸気相である。膨張ストリームの残りは、液相であり、還流ストリームとして働く。従って、幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも５容量％は液相である。更に幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも２０容量％は液相である。また幾つかの他の実施形態では、ストリーム８の少なくとも３０容量％は液相である。更に幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも４０容量％は液相である。更に幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも６０容量％は液相である。更に幾つかの実施形態では、ストリーム８の少なくとも８０容量％は液相である。

アブソーバ７０の動作圧力は、約５５０から約６５０ｐｓｉｇの範囲又はそれより高く、頂部セクションの温度は、約−１００°Ｆであり、底部セクションは約−１５°Ｆである。エキスパンダ放出物からの液体部分のみが、還流として使用され、蒸気部分は、残留ガスの一部を形成することに留意すべきである。アブソーバは、精留塔５９からの熱いコンプレッサ放出物ストリーム１６でストリップされる。

幾つかの実施形態では、オーバーヘッドガスストリーム９は、アブソーバ７０からの残留ガスと、ストリーム８の蒸気部分の少なくとも幾らかの部分を含む。幾つかの実施形態では、オーバーヘッドガスストリーム９は、約９５モル％のメタン含有量を有する。アブソーバ７０からのオーバーヘッドガスストリーム９は、低温（約−１００°Ｆ）であり、オーバーヘッドガスストリーム９の冷却含有物は、天然ガス供給材料２を冷却するために使用される。アブソーバ底部ストリーム１０は、約４５０ｐｓｉｇまで圧力が下げられ、−１４°Ｆへ冷却されてストリーム１１を形成し、冷却含有物は、交換器５２で供給ガスを冷却してストリーム２１を形成するために使用される。加熱されたガスは、精留塔５９の頂部に瞬間的に放出される。

天然ガス供給物２を冷却するために使用された後、熱交換器５２からの熱いガスストリーム１７は、コンプレッサ５６によって圧縮されており、圧縮ガスストリーム１８となる。幾つかの実施形態では、ガスストリーム１８は、コンプレッサ５７によって更に圧縮され、圧縮ガスストリーム１９を形成し、この圧縮ガスストリーム１９がリボイラ６２において精留塔５９からの生成物をリボイルするために使用される。そのように冷却された残留ガスストリーム１５は、次に、残留ガスストリーム２０として（例えば、パイプラインガスとして）プラントを出る前にエアクーラー５８に供給される。そのような構成は、外部加熱や燃料ガスヒーターを必要とせず、同時に、オフショア動作に有利な仕様通りの製品を生成し且つ有害な或いは望ましくない排出物質を排除することが認識されるべきである。

精留塔５９は、リボイラ６２を使用して好ましくは僅か２モル％又はＮＧＬ生成物の蒸気圧仕様を満足するのに必要なように低部液体ストリーム１２中のメタン含有量を維持する。精留塔における比較的低い動作圧力のために、リボイラは、精留塔底部生成物１３をリボイルするために残留ガスコンプレッサ放出物ストリーム１９からの低温圧縮熱を使用して、外部加熱の必要性を排除できる。精留塔５９は、コンプレッサ６３に渡される精留塔オーバーヘッド生成物１４を生成するように構成される。上述のように、圧縮されたストリーム１６は、次に、アブソーバ７０の底部セクションに渡されると共に、底部生成物の一部は、Ｃ２＋ＮＧＬ生成物ストリーム１２として出ていく。

供給ガスに関して、適切な供給ガスは、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３＋を含み、更に、Ｎ２とＣＯ２を含むことができることが一般的に熟慮される。その結果、供給ガスの性質は、大きく変化することができ、プラント中の全ての供給ガスは、それらが、Ｃ１成分とＣ３成分、を含み、且つより典型的には、Ｃ１乃至Ｃ５とより重質の成分、且つより典型的には、Ｃ１乃至Ｃ６及びより重質成分を含む限り、適切な供給ガスであると考えられる。従って、特に好適な供給ガスは、天然ガス（例えば、ＬＮＧからの再ガス化の後、ガス井戸から生成されたものからのＣＯ２除去後）、精製ガス、及び石炭、原油、ナフサ、オイルシェール、タールサンド、及びライナイトのような他の炭化水素物質から得られた合成ガスストリームを含む。また、適切なガスは、プロパン、ブタン、ペンタン等のようなより重質の炭化水素、並びに水素、窒素、二酸化炭素及び他のガスを比較的少量含むことができる。特定の供給ガスに依存して、供給ガスの圧力が変化し得る。しかしながら、供給ガスは、約７００ｐｓｉｇから約１４００ｐｓｉｇの間の、より典型的には、約９００ｐｓｉｇから約１２００ｐｓｉｇの間の圧力を有することが一般的には好適である。

最も適切な用途に関して、ここで熟慮される構成及び方法は、外部冷却を使用することなく、単一の精留塔を使用してＣ４とより重質の炭化水素の少なくとも９５％、Ｃ３成分の６０％から８０％、及びＣ２成分の２０％から５０％を回収する。従って、供給ガス冷却及び／又は蒸気生成物の冷却は、外部冷却を使用することなく（冷却に必要なものの少なくとも９０％がプロセスストリームの膨張から生成される）実行されることが留意されるべきである。また、単一の塔構成は、また、互いに上下にスタックされた二つの分離塔で使用されることができると共に、アブソーバ及び精留塔に対応する機能は、またここでの使用のために適切であると見做されることが認識されるべきである。本発明の構成及び方法において使用されるドライヤ、セパレータ、精留塔、熱交換器、ＪＴバルブ、残留ガスコンプレッサ及びターボエキスパンダは、当業者に周知の従来のデバイスであることが熟慮される。

ここで熟慮される構成の利点の内、とりわけ、層セパレータは、供給ガスから、Ｃ５＋富化液とＣ５＋欠乏蒸気を生成することが特に認識されるべきである。従って、そのように生成されたＣ５富化液は、精留塔の底部セクションで精留されて生成物液体仕様を満足することが有利である。加えて、供給クーラーと供給相セパレータを使用することによって、更には供給冷却物からの蒸気の冷却とセパレータでの冷却蒸気の分離（それによってＣ５＋富化液とＣ５＋欠乏蒸気を形成する）とによって、より重質な成分の全てではないが、大部分が供給ガスから除去される。その結果、低温セクションを通って流れる材料の組成は、精留塔の上部セクションにおける供給ガス中の重質成分の処理が排除できるので、実質的に安定化される。従って、熱デューティ、ターボエキスパンダ、及び精留塔は、最も効率的な点で動作する。従って、ここで熟慮される構成及びプロセスは、富化供給ガス組成の扱いを可能とし、それによって、最近の技術の冷却ユニットの複雑性を排除することができる。他の観点からは、ここで熟慮されるプロセスは、供給ガス中のＣ５＋成分を除去することによって、ＮＧＬ回収プラントのために一定の動作条件を維持する。

先に実行された計算（データは示さず）によれば、ここで熟慮される構成は、少なくとも６０％、及びより典型的には、７８％のプロパン回収、及び少なくとも８５％、及びより典型的には９５％のブタン回収を達成する（図６参照）。ここでの使用のために適する更なる熟慮、構成及び方法は、米国特許第６，６０１，４０６号、第６，８３７，７０７０号、第７，０５１，５５２号、第７０５１，５５２号及び第７，３７７，１２７号に記述されており、これらの全ては、参照によってここに組み込まれる。天然ガス処理プラントは、ＮＧＬ回収において効率を達成するために上記特徴の全てを含むことを必要とするわけではないことが熟慮される。従って、天然ガス処理プラントは、上記特徴のサブセットのみを含んでいてもよい。これらの実施形態の幾つかでは、天然ガス処理プラントは、ここで開示されていない追加の特徴を含んでいてもよい。

例えば、幾つかの実施形態の天然ガス処理プラントは、ターボエキスパンダとアブソーバを含むことができる。ターボエキスパンダは、蒸気ストリームの圧力を減少して液相と蒸気相を有する二相ストリームを発生するように構成される。アブソーバは、還流としての液層の使用を可能とするような位置に二相ストリームを受け取るように構成される。アブソーバは、更に、アブソーバオーバーヘッド生成物とアブソーバ底部生成物を生成するように構成される。好ましくは、必ずではないが、ターボエキスパンダに入る蒸気ストリームは、熱交換器で冷却される天然ガス供給物を含む。これらの実施形態の幾つかでは、アブソーバオーバーヘッド生成物は、アブソーバオーバーヘッド生成物の冷却含有物が天然ガスストリームを冷却するために使用される熱交換器へ戻される。

好ましくは、必ずではないが、天然ガス供給物を冷却するために使用された後、アブソーバオーバーヘッド生成物は、圧縮されて、精留塔内の内容物をリボイルするために使用される。更に、ターボエキスパンダに入る蒸気ストリームは、熱交換器によって冷却される天然ガス供給物を含む。これらの実施形態の幾つかでは、アブソーバ底部生成物は、アブソーバ底部生成物の冷却含有物が天然ガスストリームを冷却するために使用される熱交換器へ戻されてリサイクルされる。

すでに述べたもの以外の多くの及びより多くの変更が、ここで記述された本発明の概念から離れることなく、可能であることが当業者には明らかであるべきである。従って、本発明の主題は、添付の特許請求の範囲の精神における以外では制限されるべきではない。更に、明細書と特許請求の範囲の両方の解釈において、全ての用語は、文脈と一致する最も広い可能な態様で解釈されるべきである。特に、用語“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）”及び“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）”は、要素、成分（コンポーネント）、又はステップを非排他的に参照し、参照された要素、成分（コンポーネント）、又はステップが、存在することができ、使用されることができ、明確には参照されない他の要素、成分（コンポーネント）、又はステップと組み合わされることができることを指すと解釈されるべきである。明細書や特許請求の範囲がＡ、Ｂ、Ｃ・・・・及びＮよりなる群から選択されたものの少なくとも一つを参照する場合、本テキストでは、ＡとＮ、又はＢとＮ等ではなくて、その群から一つの要素のみを必要とすると解釈されるべきである。

Claims (24)

1. 天然ガスストリームを処理するための方法であって、
   前記天然ガスストリームを冷却し、冷却された前記天然ガスストリームを蒸気部分と液体部分とに分離するステップと、
   ターボエキスパンダを使用して前記蒸気部分の圧力を減少し、それによって、液相と蒸気相とを有する二相ストリームを発生するステップと、
   前記液相が、アブソーバオーバーヘッド生成物とアブソーバ底部生成物とを生成するアブソーバにおける還流であるように前記二相ストリームをアブソーバに供給するステップと、
   前記底部生成物の圧力を減少し、圧力減少後の前記底部生成物を精留塔底部生成物と精留塔オーバーヘッド生成物を生成する精留塔へ供給するステップと、
   前記精留塔オーバーヘッド生成物を圧縮し、圧縮された前記精留塔オーバーヘッド生成物を前記アブソーバにおけるストリップガスとして使用するステップと、を備える方法。
2. 前記天然ガスストリームを冷却するステップのために前記アブソーバオーバーヘッド生成物の冷却含有物を使用するステップを更に備える請求項１に記載の方法。
3. 前記天然ガスストリームを冷却するステップのために前記液体部分の冷却含有物と圧力減少後の前記底部生成物とを使用するステップを更に備える請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記アブソーバオーバーヘッド生成物を圧縮し前記精留塔をリボイルするために圧縮された前記アブソーバオーバーヘッド生成物の熱含量を使用するステップを更に備える請求項１に記載の方法。
5. 天然ガス処理プラントであって、
   天然ガスストリームを冷却するように構成される熱交換器及び冷却された前記天然ガスストリームを受け取り、蒸気部分と液体部分とに分離するように構成される相セパレータと、
   アブソーバ及びに相セパレータに結合され、前記蒸気部分の圧力を減少して、それによって、液相と蒸気相とを有する二相ストリームを発生するように構成されるターボエキスパンダであって、
   前記アブソーバは、還流としての前記液相の使用を可能とする位置で前記二相ストリームを受け取るように構成され、前記アブソーバは、アブソーバオーバーヘッド生成物とアブソーバ底部生成物とを生成するように構成された前記ターボエキスパンダと、
   前記アブソーバに流体結合され且つ前記底部生成物の圧力を減少するように構成される圧力減少デバイスと、
   圧力減少後の前記底部生成物を受け取るように構成され且つ精留塔底部生成物と精留塔オーバーヘッド生成物を生成するように更に構成される精留塔と、
   前記精留塔と前記アブソーバとの間に流体結合されるコンプレッサであって、前記精留塔オーバーヘッド生成物を受け取り且つ圧縮するとともに、圧縮された前記精留塔オーバーヘッド生成物を前記アブソーバにおけるストリップガスとして提供するように構成される前記コンプレッサと、を備える天然ガス処理プラント。
6. 前記熱交換器は、前記天然ガスストリームを冷却するために前記アブソーバオーバーヘッド生成物の冷却含有物の使用を可能とするように構成される請求項５に記載のプラント。
7. 前記熱交換器は、更に、前記天然ガスストリームを冷却するために前記液体部分の冷却含有物と圧力減少後の前記底部生成物の使用を可能とするように構成される請求項６又は請求項７に記載のプラント。
8. 前記アブソーバオーバーヘッド生成物を圧縮するように構成される残留ガスコンプレッサを更に備え、前記精留塔は、前記精留塔をリボイルするために、圧縮された前記アブソーバオーバーヘッドの熱含量を使用するように構成されるリボイラを使用する請求項５に記載のプラント。
9. 天然ガス処理プラントにおいてアブソーバを動作する方法であって、前記液相が還流として動作するように液相と蒸気相とを有する二相ストリームを前記アブソーバの頂部に供給するステップを備え、前記二相ストリームが天然ガスストリームの蒸気部分の膨張によって生成される方法。
10. 前記供給ガスの前記蒸気部分の前記膨張は、ターボエキスパンダを使用して実行される請求項９に記載の方法。
11. 前記天然ガスストリームは、少なくとも３％Ｃ３＋を有する富天然ガスストリームであり、前記天然ガスストリームは、少なくとも１０００ｐｓｉｇの圧力を有する請求項９に記載の方法。
12. アブソーバと精留塔を有する天然ガス処理プラントの精留塔リボイラを動作する方法であって、
    前記アブソーバを使用してアブソーバオーバーヘッド生成物を生成し、且つ前記アブソーバオーバーヘッド生成物を送出圧力に圧縮するステップと、
    前記精留塔リボイラにおける圧縮された前記アブソーバオーバーヘッド生成物から熱含量を使用するステップと、を備える方法。
13. 前記アブソーバオーバーヘッド生成物を圧縮するステップの前に、天然ガス供給ストリームからの熱を使用して熱交換器で前記アブソーバオーバーヘッド生成物を加熱するステップを更に備える請求項１２に記載の方法。
14. 天然ガス処理プラントであって、
    液相と蒸気相とを有する二相ストリームを発生するために蒸気ストリームの圧力を減少するように構成されるターボエキスパンダであって、前記二相ストリームが天然ガスストリームの蒸気部分の膨張によって生成される前記ターボエキスパンダ、
    前記ターボエキスパンダに結合され且つ還流としての前記液相の使用を可能とする位置で前記二相ストリームを受け取るように構成されるアブソーバと、を備え、前記アブソーバはアブソーバオーバーヘッド生成物とアブソーバ底部生成物を生成するように更に構成される天然ガス処理プラント。
15. 前記天然ガスストリームを冷却するために前記アブソーバオーバーヘッド生成物を使用するよう構成される熱交換器と、冷却された前記天然ガスストリームを受け取り且つ前記蒸気部分と液体部分に分離するように構成される相セパレータと、を備える請求項１４に記載の天然ガス処理プラント。
16. 前記天然ガスストリームは、少なくとも３％Ｃ３＋を有する富天然ガスストリームであり、前記天然ガスストリームは、少なくとも１０００ｐｓｉｇの圧力を有する請求項１４に記載の天然ガス処理プラント。
17. 前記アブソーバオーバーヘッド生成物は圧縮され且つ圧縮された前記オーバーヘッド生成物は精留塔をリボイルするために使用される請求項１４に記載の天然ガス処理プラント。
18. 前記精留塔からの精留塔オーバーヘッド生成物は圧縮され且つ圧縮された前記精留塔オーバーヘッド生成物はストリップガスとして前記アブソーバへ供給される請求項１７に記載の天然ガス処理プラント。
19. 天然ガス処理プラントであって、
    アブソーバオーバーヘッド生成物を生成し且つ前記アブソーバオーバーヘッド生成物を送出圧力に圧縮するように構成されるアブソーバと、
    圧縮された前記アブソーバオーバーヘッド生成物から熱含量を使用して精留塔内のリボイル内容物を生成するように構成される当該精留塔と、を備える天然ガス処理プラント。
20. 前記アブソーバオーバーヘッド生成物は、前記アブソーバに入る前に、天然ガス供給ストリームからの熱を使用して、熱交換器内で加熱される請求項１９に記載の天然ガス処理プラント。
21. 天然ガスストリームを処理する方法であって、
    前記天然ガスストリームを冷却し且つ冷却された前記天然ガスストリームを蒸気部分と液体部分とに分離するステップと、
    冷却された前記蒸気部分をアブソーバオーバーヘッド生成物とアブソーバ底部生成物を生成するアブソーバに供給するステップと、を備え、前記アブソーバオーバーヘッド生成物の冷却含有物が前記天然ガスストリームを冷却するステップのために使用される方法。
22. 前記天然ガスストリームを冷却する前記ステップが前記蒸気部分の圧力を減少するためにターボエキスパンダを使用するステップを備える請求項２１に記載の方法。
23. 天然ガス処理プラントであって、
    天然ガスストリームを冷却するように構成される熱交換器及び冷却された前記天然ガスストリームを受け取り蒸気部分と液体部分とに分離するように構成される相セパレータと、
    前記蒸気部分を受け取り且つアブソーバオーバーヘッド生成物を生成するように構成されるアブソーバと、を備え、前記アブソーバオーバーヘッド生成物の冷却含有物が前記熱交換器において前記天然ガスストリームを冷却するために使用される天然ガス処理プラント。
24. 前記蒸気部分が前記アブソーバに到達する前に、前記蒸気部分の圧力を減少するように構成されるターボエキスパンダを更に備える請求項２３に記載の天然ガス処理プラント。

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