JPS61500012A - 坑口ガスからガス及び液体を分離する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ロガスからガス　び゛　を　離するＴ“　び本発明は天然ガス坑井よりの坑口ガ ス中に存在する液体からのガス及び蒸気の分離に関する。本発明は特にガス及び 蒸気の多段階圧縮を用いて液体炭化水素を余分に回収し販売用ガス流を増大する よう天然ガス坑井の生産を改良する方法及び装置に関する。

多くの天然ガス坑井は通常吸収または溶解された天然ガス、プロパン。

ブタン、ペンタン等を含有する多量の高蒸気圧凝縮物を含む比較的高圧の坑井流 を産出する。現在、かかる液体及び溶解した炭化水素は従来形式の高圧分離ユニ ットにより部分的に回収されているのみである。通常に高圧分離ユニットで坑井 流から取り出された液状の炭化水素副産物は集められた後典型的には低圧貯蔵タ ンク手段へ導かれる。液状炭化水素副産物には相当量の溶解ガス及び高蒸気圧炭 化水素が残留する。かかるガス及び炭化水素のあるものは貯蔵タンクでフラッシ ュする際、揮発成分を凝縮物上のガス及び蒸気中へ蒸発又は脱ガスさせるタンク 内での圧力の相当な減少のため気化する。かくしである昂のガスと、これにのっ た液体炭化水素は大気中へ排出され失われる。この初期の気化及び損失に加え、 凝縮物が貯蔵タンクである期間置かれる際にさらに蒸発が起こる。これはこの産 業分野ではウェザリングと称せられる。

かくして大壷の高蒸気圧凝縮物を天然ガスと共に産出する天然ガス坑井には、さ もなくば無駄になる副産物の回収して環境への排出を減らし及び経済的利益をう るよう生産方法を改良する余地が大いにある。前記の如く、現在の製造機器は吸 収または溶解された天然ガス成分を含む大量の回収可能な液体及び気体炭化水素 を大気中に無駄に排出している。

この無駄な排出は高蒸気圧液体が凝縮し溶解ガスが分離装置によりガス流の流れ から除去される際、または弁操作により、また時には中間圧力容器において貯蔵 タンク内で凝縮物の圧力が略大気圧まで減圧されてフラッシュされる除土じる。

ある従来方法では、フラッシュにより失われるはずのより重い液体炭化水素成分 の損失を減少せしめるため、凝縮物の圧力が段階的に減少される多段フラッシュ 分離装置を使用していた。例えば凝縮物の圧力は大略大気圧に維持されている貯 蔵タンクへ移送される前に段階的に減少させることができる。

上記の如き多段化は回収される炭化水素を１０％ないし１５％程増加することが できるが多段化だけでは全ての吸収ガス及び揮発性炭化水素蒸気を凝縮物から除 去できない。結果的に得られる液体凝縮物は大気圧では完全に液相中に保持され ずフラッシュによりなお気体及び蒸気へと持ち去られそれに伴う凝縮物に混入し たより重い液体炭化水素の損失が起こる前記の如き重要な成分をなお含有してい る。

従って本発明は天然ガス坑口気液分離システムにより得られる凝縮物中に通常含 まれ、余分に回収可能なガス及び液体炭化水素成分をより効率的に処理する装置 及び方法を提供することを目的とする。

本発明は残留液体を大略大気圧にある貯蔵タンクに移送する前に吸収ガス及び蒸 気の回収を増加させるよう凝縮物の圧力を減圧する過程において多段階気液分離 を行ない、さもなくば失われる重い液体炭化水素成分の回収量を増加するよう分 離段階から回収されたガス及び蒸気を圧縮し、特定の所定状態で回収成分を坑口 流へ還流する、天然ガス坑井の総産出量を増加する装置及び方法を提供するにあ る。

本発明は、システムに設けられた第２の分離器手段からの相対的副産物を受容し 圧縮し次いで販売用ガス流及び液体炭化水素回収物の体積。

成分及びＢ、Ｔ、Ｕ、内容を増加せしめるように二圧縮ガス及び蒸気を坑口ガス 流の所定位置へ注入する圧縮器を使用する。

本発明の−・実施例においては、第２の分離器手段は、圧縮型手段により圧縮ガ ス及び蒸気に付与された圧縮熱の若干が多段式分離器における所定温度の維持に 使用されるようにする熱交換器手段を好ましい実施例では付加的に含む多段式分 離器である。

本発明の別の実施例で使用される分離手段【よ、天然ガス燃焼式加熱器により再 沸騰される般式回収塔である。やはり圧縮熱が加熱器ガスの使用を減らすのに用 いられる。かがる回収塔及び再沸器を使用することにより、結果どして得られる 凝縮物の蒸気圧は大気圧双手となり凝縮物タンクからの以後の全ての蒸気及び液 体損失は略なくなる。

第１図は天然ガス坑井ガス中の凝縮性液体がらガスを分離する本発明の方法を概 略的に示すフローヂャート。

第２図は本発明のに方法で用いられる加熱器、高圧分離器及び多段式分離器装置 の部分的フローチャート。

第４図及び第４ａ図は本発明の一実施例の概略図。

第５図及び第５ａ図は本発明の別の実施例の概略図。

第６図及び第６ａ図は圧縮手段を有さず多段式分離器のみを使用する回収システ ムの概略図。

第７図は本発明の一実施例で有用な般式回収塔の側面図。

第８図は第７図の回収塔で有用な再沸器の側面図。

第９図は第８図の再沸器の端百図である。

本発明による気液分離装置呼び方法は第１図に概略的に示されている。

坑口ガスは加熱されチョークを通り次いでそれ以前に多段圧縮を受けた高圧高温 ガスと混合される。次いで混合ガスには、液体凝縮物の初期除去を行ない使用の 前必要に応じ乾燥等の処理を行なうのに適する改質販売用ガスができるよう高圧 気液分離が行なわれる。例えば開示を参照のためここに組み込む１９８２年８月 ３日に付与された米国特許第４．３４２．５７２号、同じ＜１９８０年４月１５ 日に付与され７ｊ第４．１９８．２１４号、及び第３，０９４、５７４＠　、第 ３．２８８．４４８号、第３，５４１，７６３号及びヂャールスＲ，ゲルラツハ 他の米国出願第２７７、２６６号に示された如き乾燥システムを本発明と組み合 わせて使用することができる。

第１図、第２図及びＭ３図に示す本発明の気液分離装置は、坑口からのガス状産 物が導かれる熱交換管］イルを有する加熱器２から始まる。

坑口ガスは、加熱器２中のグリコール水溶液等の間接加熱媒体３中に漬けられ連 結されたガス加熱コイル４及び６を通じて移送される。チョーク弁５はガス加熱 コイル４及び６を結ぶパイプに介装されており坑口圧を分離器２０及び販売用ガ スライン２６の動作圧につりあう圧力まで減圧する。加熱媒体３は適宜の燃焼管 加熱器１０により加熱される。燃焼管加熱器１０はガスバーナコニット１２に接 続された温度自動調整制御弁１１により制御され、加熱器１０は煙道１３に接続 される。

加熱コイル６は管２１により高温分離器２０に接続される。この高圧分離器２０ は所定の動作温度及び圧力においてガス成分及び液体成分を機械的に分離するよ う動作する。典型的には高温分離器２０に導かれる気液混合物の圧力は約１，０ ００ｐｓｉｇ乃至約５００ｐｓｉｇであり、温度は約７０°Ｆ（約２２℃）乃至 約９０’　Ｆ　（３３℃）である。弁２２は高圧分離器２０内の液位に応じ、液 位が所定の高さに達すると弁２２が開きガス成分の圧力によって液体成分を中間 圧力分離器３０へ移送する管２５を通じ液体が抜かれるよう制御される。ガス状 成分は管２６により高圧分離から取り出され必要に応じざら処理をほどこしたの ち販売される。販売用ガスは前述の如きグリコール脱水方式等を用いて水分を除 去し乾燥するのが有利である。中間圧力又は般式分離器３０は通常約１２５ｐｓ ｉｇ以下の圧力で動作する。高圧分離器２０から取り出された凝縮物中吸収され た天然ガスの大部分及び高蒸気圧成分の若干は中間圧力分離器３０内で液相から 気相にフラッシュ−される。中間圧力分離器３０は、タンク３５と、水放出弁３ ６と、油放出弁３７と、油液位制御及び水液位制御（図示せず）と、第２図に示 すサーモスタット３つと、加熱コイル３４とバイパスライン３２と、３７′Ｉ向 温痕スプリツタ弁３３と、さらにゲージガラス、安全放出弁等の如き安全及び制 御監視装置とからなる。油放出弁は油液位制御（図示せず）に応じて動作し油を 中間圧力分離器３゜から管４４を介して貯蔵タンク５０へ送る（第１図に図示） 。中間圧力分離器３０の第１の機能は大気圧より高い圧力で吸収天然ガスの大部 分及び凝縮物の高蒸気圧成分を気相にフラッシュづることである。フラッシュさ れたガスは中間圧力分離器３０から管４０により背圧弁４１を通して取り出され 、第４図、第４ａ図、第５図及び第５ａ図に示す多段圧縮へ送られる。

液体凝縮物貯蔵タンク５０は略大気圧で動作する。中間圧力分離器３０内の圧力 からさらに減圧することで減圧の際に炭化水素の制限された別のフラッシュが起 こる。第１図に示す如きＩ■ツノ放出弁５１が貯蔵タンク５０の圧力制御用に設 けられている。フラッジｊされたガス及び蒸気は通気管５５により貯蔵タンク５ ０から取り出される。多段式圧縮は般式分離器からガスを受け、加熱器２のヂ」 −り弁５の直後の下流側ガスラインの圧力までガスを圧縮する。圧縮ガスは、液 体が貯蔵タンク５０へ放出される前に段式分離器内の分離液体からより多くのガ ス及び蒸気を回収するため般式分離器内の液体を加熱するよう圧縮熱を若干戻す よう段式分離器３０内の熱交換器へ第２図中のライン９２等により移送されるの が好ましい。最も好ましくは、移送管９２からの圧縮ガスは、般式分離器３０の 外部にある３方向温度制御スプリッタ弁３３へ導かれる。３方向スプリツタ弁３ ３は圧縮器手段からの高圧高温圧縮ガスの導入を分離器３０内の液体温度を検出 するサーモスタット３９により制御する。３方向スプリツタ弁３３は圧縮器手段 の最終段からガス及び蒸気を受け取り高圧高温ガスを、必要ならば般式分離器内 の熱交換器３４に直接送るか、又は中間圧力分離器３０内で所要の状態に応じ熱 交換器３゛４を迂回し、次いでチョーク弁５の下流側の点で加熱器２内のガス加 熱コイル６内へガス及び蒸気を還流するよう移送ラインへ送る。

第４図、第４ａ図、第５図及び第５ａ図に示す実施例では、般式分離器内の加熱 された液体からの熱を高圧分離器から般式分離器へ向う液体の温度をＦげるのに 使用し、貯蔵タンク５０へ向う液体を冷却するのに使用するのが好ましい。これ は両実施例においてこれらのライン間に熱交換器を設けるということで概略的に 示されている。

般式分離器の代わりに回収塔を用いる実施例では貯蔵又は凝縮物タンクへ向かう 液体を安定化するよう天然ガス燃焼再沸器（第８図及び第９図）が回収塔ユニッ ト（第７図）とともに使用される。回収塔コニットから回収さたガス及び蒸気は 第１実施例と同様圧縮され、ガス及び蒸気は前述の如くチョーク弁下流の坑口ガ スへ還流される。中間冷却器からの凝縮物は、炭化水素ガス及び蒸気をさらに分 離する再沸器を通じて回収塔ユニットへ還流される。回収塔からの凝縮物は貯蔵 タンクへ移送される。第５図、第５ａ図及び第６ａ図において破線、で示す如く 、圧縮器手段からの圧縮ガス及び蒸気は、回収動作が充分なガス及び蒸気を生産 しない間圧縮型の吸込圧力を維持するよう第５図の８Ｇで示す如き回収塔供給流 へ還流される。同様に所望の場合販売用ガスラインのより低温の販売用ガスを圧 縮型吸込圧力の維持に使用することができる。この例も第５ａ図及び第６８図中 に破線で示しである。この機能のために販売用ガスを使用するためには、図示し ない調節可能弁手段及び減圧手段が勿論必要である。

図示の実施例では、圧縮器の容量、圧縮段と他の説明した設備との間の中間冷却 器の容量の選択は、特定の天然ガス族Ｈのシステムの全体的要件を満す市販の部 材から行なえる。

尺」例遡詐 動作時には天然ガス坑井からの坑口カスは、加熱器２内の間接加熱媒体内に完全 に漬けられたガス加熱コイル内に移送される。加熱器２は、分離器２０内のガス 温度を検出しバーナ組立体１２への燃料ガス流の星を制御する高圧気液分離器２ ０内のサーモスタット８に応する弁１１により制御される典型的な燃料ガスバー ブ１２により加熱される。このようにして加熱器２内の間接媒体温度は必要に応 じ高圧分離器２０のガス温度条件に合うよう変動される。通常加熱媒体３は、高 圧分離器２０内で最良の気液分離が行なわれかつ製造ガス流の炭化水素強化及び ここに説明された液体炭化水素回収の増加のため圧縮手段からの圧縮ガス及び蒸 気の還流が可能であるよう坑井ガスの成分及び圧力に依存する温度に維持される 。

サーモスタット８及び燃料ガス制御弁１１による温度制御に加えて、高圧高温圧 縮ガスは第４図、第４ａ図、第５図及び第５ａ図に示す多段式ガス圧縮システム の第３段階からチョーク弁手段５を通じて加熱コイル４に接続されている加熱コ イル６へ導かれる。高温高圧圧縮ガスは、坑口圧力を通常約１１０００ｐｓｉ乃 至　５００ｐｓｉｇへ減圧するチョーク弁５の下流に導かれる。産業分野で生ず る坑口圧力は広範囲に回るが、説明より大又は小なる圧力であっても本発明の利 点は異なる程度に達せられる。

チョーク弁５から出るガスは膨張により所望動作温度以下に冷却されるので８で 検出される温度が正しい所定温度となるよう付加的な熱吸収をさせるため第２の 加熱コイル６内に所定の滞留時間を設ける必要がある。

この温度及び圧力の低下は、本発明により達成されるガス及び液体炭化水素の回 収量増加にとり望ましい。膨張による冷却のため圧縮ガス及び蒸気のより重い炭 化水素蒸気成分がより凝縮され、圧力低下により高蒸気圧の副産物が高圧分離器 へ向うガス流に付加される。よって、高圧高温圧縮ガスをチョーク弁５の後加熱 ］イル６での付加的加熱の前に坑口ガス中に導き入れると、ガス流中の炭化水素 成分が増加して販売用ガスのＢＴＵ内容が高まる。

また、ライン２１を通って流れる気液ストリーム中に存在する、または上述の如 くストリーム中に凝縮され、上述の如く適宜の高圧分離器２０へ導かれる圧縮ガ ス及び蒸気からの如何なる液体凝縮物も内部邪魔板等（図示せず）により機械的 に分離され、高圧分離器２０からライン２６を通して排出される略凝縮物を含ま ない販売用ガス製品が得られる。

本発明で使用するのに有利な高圧分離器コニットは市販されている。

高圧分離器２０内の液位が上がると液位制御７は、液体凝縮物が管２３及びライ ン２５を介して般式分離器３０へ排出されるようモータ弁２２を動作させる。中 間圧力分離器３０は高圧分離器２０より低圧に維持さる。般式分離器３０の動作 のため選択された温度及び圧力状態下では凝縮物中に含まれる吸収天然ガス及び より高蒸気圧の炭化水素成分の大部分は気相中にフラッシュされる。フラッシュ されたガスは、多段式圧縮システム中で次の圧縮を受けるようライン４０．背圧 弁４１及びライン４２を通じて流される。般式分離器３０は炭化水素及び水の両 方を含む液体凝縮物の集積もする。中間圧力分離器３０の水位は、炭化水素エミ ツシブル相の上昇に応じ段式分離器３０内のフラッシュされた蒸気の圧力で水の 一部を廃棄するよう排出する放出弁３６を制御する市販の液位制御により制御さ れる。段式分離器３０内の炭化水素凝縮物の液位に応じ開放時には同様に炭化水 素凝縮物の一部を第１図に示す如くライン４４を通じ貯蔵タンク５０へ取り出す 弁３７を制御する第２の液位制御が設けられている。この目的に適する典型的な フ［ｌ−ト式動作制御はキムレイ　インコーホレイテッド及びオクラホマ州ツル 号のカスタムエンジニアリング　アンド　マニュファクチャリング　コーポレー ションから販売されている。

前述の如く、第４図、第４ａ図、第５図及び第５ａ図に示す圧縮手段からの高温 高圧圧縮ガス、蒸気及び液体はライン９２を介して３方向温度制御スプリッタ弁 ３３へ導かれる。段式分離器３０中の炭化水素凝縮物の温度を検出するサーモス タット３９は、凝縮炭化水素の高蒸気圧成分の所望のフラッシュを起こすのに段 式分離器３０中の凝縮炭化水素にさらに加熱が必要かどうか【こ応じてライン９ ２からバイパスライン３２か熱交換器３４かを通る高温高圧圧縮ガスの流れを制 御する。

ライン４４を通る般式分離器３０からの液体炭化水素は、略大気圧で動作する貯 蔵タンク５０へ導かれる。この温度及び圧力状態では般式分離器３０から導かれ た炭化水素はさらに残留高蒸気圧成分のフラッシュ及び吸収天然ガスの放出をす る。このシステムで製造されると考えられるフラッシュされた蒸気の減少は表３ の１８Δ欄に示しである。必要ならば貯蔵タンク５０は５２にある弁から減辻廃 棄される。

第５図、第７図、第８図及び第９図に示寸如く本発明では、さもなくば貯蔵タン ク内で・のフラッシコ中及び貯蔵タンク内の凝縮物のウェザリングにより拮出さ れて失われる炭化水素ガス及び蒸気を回収することで販売用ガスの量及びＢＴＵ 内容の所望の増加を達成するよう般式分離器を段式回収塔で置き換えることが５ １能である。前述の如く、圧縮手段（第５ａ図）はガス及び蒸気をチョーク弁の 後でガス流に供給し、圧縮段の間にある中間冷却器からの凝縮液体は回収塔コレ ニットに還流されるのが好ましい。

本発明の目的に適う典型釣設式回収塔は第７図に示しである。

外側管１０１はバッフルトレイ１０２と１０３とに画成されるトレイスペーシン グを含む。高圧分離器からの凝縮物は１０５から導き入れられ、１１０から導き 入れられる加熱ガス及び蒸気を伴う自流中を下降する。結果として得られたガス 及び蒸気は１０６から圧縮型吸気へと放出される。塔の寸法つまり良さ及び径は 特定の応用に応じ選択される。

１１０から導き入れられる加熱ガス及び蒸気は、第８図及び第９図に示ず典型的 な再沸器及び適所に示す回収塔により得られる。ガス燃焼管１２０は、水平再沸 器１１５内で使用される、前述の如く坑井ガスストリームに還流される所望の溶 解炭化水素及び高蒸気圧ガスをフラッシュするよう凝縮物に接しつつ向流的に下 降するガス及び蒸気を発生するよう回収塔１００内をＦ降する凝縮物を加熱する の１−：必要な特定温度を得るよう制御される（図示せず）。

以下の本発明のシステムの動作の例は、本発明を用いない従来装置を用いる通常 の結果と比べて優れた結果を示す。性能データは、ノーサンカル。フォルニア　 ガス　カンパニー（ＮＣＧ）の第３号乃至第１４号坑井からの確定されたデータ を用いてシミ＝１−レートされている。シミコレ−ジョンに用いられた坑井デー タ及び供給成分は表１に示されている。

坑口ガス成分は、杭用の典型的イ１凝縮物分析と組み合わせられた通常の製品天 然ガスの分析に基く。

杭用内：ＮＣＧ第３−１４号坑井 公称流量　ＭＭＳＣＦＤ＝　４．５ 坑　口 流れ圧力（Ｐｆ　）　Ｐｓｉｇ　＝　２１５φ流れ温度（Ｔｆ）　°Ｆ−・７５ Ｔｆ及びＰｆの相　−混合 ガス量　蒸気分　液体分　合　計 ボンド７日　２３８，６４５　３９，８０９　２７８，４５４Ｍ　５ＣＦＤ　４ ，４２５．５ ガロン７日　８５３７．８ 坑［］ガス分析 成分　％モル　ポンドモル７日 Ｈ２００，０４４，８ Ｃ，８０，９０１００７０，５５ ＊　ＣＯ２の値はトランス非炭化水素ガス分析を含む。

コンピュータシコミレーシコンによる結果は、それぞれの場合に熱と物質のバラ ンスのとれている表１２表２及び表３に示されて０る。表２には、システムが適 宜の加熱器、高圧分離器及び凝縮物タンクのみを用いる場合にこの特定の坑井か らの結果が示しである。製品天然がスイ木積器、凝縮物タンク蒸気及び凝縮物の 通常のレベルが天然ガス室２品、凝縮物タンク蒸気及び貯蔵タンク凝縮物の典ハ １］的な炭化水素成分とともに示されている。

表３は結果を表２に示したのと同一のシステム及び坑井に段式分離器及び圧縮器 を付は加えて使用した場合の結果を示す。

表４は、般式分離器を回収塔で置き換えた表２と同一のシステムである。

示されている如く表２の通常の生産ユニット性能は１１４８ＢＴＵ／ＳＣＦの高 熱量（ＨＨＶ）を有する天然ガスを４５０７．ＯＭ　５ＣＦＤと、２０ｐＳｉの 見積リード蒸気圧（ＲＶＰ）の凝縮物を１日当り５５０２．２ガロン（ガロ２フ 日）産出した。凝縮物タンクからの蒸気損失は１８９２Ｂ丁Ｕ／ＳＣＦの熱量の ものが１０９．３Ｍ５ＣＦＤであった。

比較して、中間圧力分離器を使用するシステムツーを用れば（表３）、熱１！１ １５７Ｂ　Ｔ　Ｕ　／Ｓ　ＣＦの天然ガスが４５９７．５Ｍ　Ｓ　ＣＦ　Ｄと、 ＲＶＰが２０ｐｓｉの凝縮物が５９６７、０ガロン／１」生産される。凝縮物タ ンクからの蒸気損失は、熱量２３４２Ｂ丁Ｕ／Ｓ　ＣＦのものが５．４Ｍ５ＣＦ Ｄとなるまで減少する。加熱器の負荷は１２．６ＭＭ　ＢＴＵ／日に僅かに減少 しＪモ縮器の要件として２１軸馬力（ｂｈｐ　）が加わる。

回収塔ユニットを使用するシステムを用いると（表４　）　、１１５９ＢＴＵ／ ＳＣＦの天然ガスが４６０５．９Ｍ　Ｓ　ＣＦ　Ｄ生産される。凝縮物１産はＲ ＶＰが１２ｐＳｉのものが５８７２．６ガロン７日である。タンクからの蒸気損 失はない。加熱器の負荷は１１．５ＭＭＢＴＵ／日に減少し、圧縮器の要件は２ ４　ｂｈｐである。回収塔再沸器のため加熱器の要件が２．０ＭＭ　ＢＴＵ／日 増加する。

蒸気の工程シミュレーションにより本発明の正確な分析が得られる。

凝縮物タンクは人気から又は大気への熱を受容又は拒絶できるから、タンクは７ ５°Ｆの等温フラッシュとしてシミュレートされた。この温度は気候の日変化及 び季節変化から得られた妥当な値であり結果は年平均を表わす。高温の気候では 凝縮物タンクは７５°Ｆより高温で動作し、より多くの蒸気が失なわれる。タン クが７５°トより低温なら逆のことが起こる。

標準的な生産ユニットに対する上記の２つの実施例の経済性が表５で比較さねて いる。経済性につき、天然ガスは熱量１０００ＢＴＬＪ、／ＳＣＦでは３３９Ｆ ニル、’ＭＳＣＦ　＜　３．３９ドル・’ＭＭ　ＢＴＵと等価）と評価さねてい る。凝縮物は１バレル当り２９５０ドル（ガロン当り００７〉と評価さねでいる 。ガス燃焼加熱器の効率は燃料ガス高熱船に基き８０％の効率と仮定する。口の 高熱効率は、ガスの低熱ＩＩ（ＬＨＶ）に基くと９０％より犬なる燃焼効率を維 持しうる（ＨＨＶに基くと８０％）エンジニアド　］ンセブツ　オートマチック 　セカンダリ　エア　シャッタの使用を仮定している。

圧縮段で使用される圧縮器は、８０００ＢＴＵ　（ＬＨＶ）／ｂｈｐ時間を要− ａるガスエンジン駆動を有するものとされている。このエンジンの要件は８８５ ０Ｂ　Ｔ　Ｕ　（ＨＨＶ　）　、′ｂｈｐ時間又は０．２１２ＭＭＢＴＵ　（Ｈ ｌ−ＩＶ）／ｂｈｏ日と等価である。

第５図から分かる如く、２つの分離器ユニットの回収により１日当り４９２ドル 分のガスが増加し２、また１日当り３２６ドル分の凝縮物が増加する。動作費用 の増加は１日当り１１ドルであり、総耗収益は１日当り８０７ドルつまり１年〈 ３６５日）で２９４，５５５ドル増加する。

回収塔を右する生産ユニットの回収により１日当り５５６ドル分のガスが増加し 、また１日当り２６０ドル分の凝縮物が増加する。動作費用の増加は１日当り１ ９ドルであり、総純収益は１日当り７９７ドルつまり１年当り２９０，９０５ド ルである０、このユニットでは炭化水素回収の総量は増加するが、この場合の純 収益は２つの分離器を使用するシステムより低くなりうる。これは、ガスでは１ ００万ＢＴＵ当り３．３９ドルであり安定した凝縮物では１００万Ｂ　Ｔ　Ｕ当 り５６０ドルに略相当する凝縮物１バレル当り２９５０ドルという現行の価格に よる、回収塔ユニットは凝縮物を犠牲；こしてフ、「ス回収を増やしている。６ 通常の化度ユニット及び２分離器コニットシステムとも蒸気がタンクから逃げた 後２０ｐｓｉのＲＶＰの凝縮物を生産する。回収塔を有する生産ユニットは１２ のＲＶＰに等しい１００°Ｆで１２．７ｐｓｉの真の蒸気圧を有する凝縮物を外 片するとシミュレートされている。これはユニットが高高度に設立されていて凝 縮物タンクから略蒸気損失がないような安定した凝縮物を生ａすることで行なわ れる。一旦設立されると回収塔は局部的な条件にあいざらに蒸気損失を制限する よう高蒸気圧製品を生産するよう調整される。これにより勿論凝縮物生産量が増 加する。回収塔を有するユニットからの安定な凝縮物１よ、その成分のため精油 業者又は末端ユーナーに対し通常より高い価値を有する。凝縮物の優勢な価値に より本発明の使用からより大なる経汎トの利点を得ることが可能である。回収塔 を有する生産ユニットによる１年当りの収益増加は、凝縮物の価値が増大的に増 加するならば２分離器ユニットの収益増加と等しくなる。従って両実施例とも大 きな収益をもたらす。

比較のため第６図及び第６Ａ図に示す方法１こ合わせた表６は、１００゜Ｆ友び ３５ｐＳｉｇで動作する段式分離器と、必要な加熱は行なう再沸器を有するが、 本発明の重要な特徴である圧縮及びチョーク出口への循環を行なわない場合をシ ミュレートする。本発明を使用する工程のため示されたデータ及び表２．第３図 及び表６．第６図に示された工程による結果を注意深く分析すると、販売用ガス 生産潰及び品質の改善に加えて液体凝縮物回収の改善及び凝縮物成分の改善がな されていることがわかる。

ここでは本発明の詳細な説明的な実施例が説明されたが、本発明思想はこれ以外 にも実施及び使用できる。従って添付の請求の範囲は、従来技術により限定され る範囲を除いて本発明の別の実施例に及ぶ。

国際調査報告

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）多段式の気液分離及びガス及び蒸気圧縮を行い、坑口ガスを所定温度まで 加熱する加熱手段と、該加熱手段と協働し減圧坑口ガスを発生するよう該加熱手 段内で坑口ガスの圧力を所定の低圧まで減少する弁手段と、減圧坑口ガスに多段 圧縮を受けた圧縮ガス及び蒸気を混合する混合手段と、圧縮ガスと混合された加 熱減圧坑口ガス及び蒸気において液体からガス及び蒸気を分離する高圧気液分離 手段と、フラツシユされたガス，蒸気及び液体成分を発生するように高圧気液分 離手段により分離された液体からガス及び蒸気をさらに分離する第２の気液分離 手段と、該第２の気液分離手段から回収されるガス及び気化成分を圧縮し該圧縮 ガス及び気化成分を該混合手段内の減圧坑口ガス中へ送るガス圧縮手段とからな る、天然ガス坑井からの坑井ガスの体積生産量を改善する装置。
2. （２）第２の気液分離手段から放出される圧縮ガス及び蒸気と、高圧気液分離手 段から放出される液体との間に熱交換手段が設けられることを特徴とする請求の 範囲第１項記載の装置。
3. （３）高圧気液分離手段と圧縮手段との間に導管手段が設けられることを特徴と する請求の範囲第１項記載の装置。
4. （４）該圧縮手段は圧縮段の間に中間冷却を行なう多段圧縮からなることを特徴 とする請求の範囲第２項記載の装置。
5. （５）多段式の気液分離及び次いで圧縮を行い、坑口ガスストリームを所定温度 まで加熱する間接加熱手段と、ストリームに設けられ間接加熱手段によりストリ ームに付与される所定温度より低い温度とするよう坑口ガスストリームの圧力を 減圧するチヨーク弁手段と、続いて坑口ガスから分離された液体から回収される 圧縮ガス及び蒸気を減圧坑口ガスストリーム中へ混合する混合手段と、混合後の 加熱手段から受け取つて所定温度及び圧力で液体凝縮物から坑口ガスと圧縮ガス 及び蒸気との混合を分離する高圧ガス分離手段と、該高圧ガス分離手段より低い 所定圧力で高圧ガス分離手段から分離液体凝縮物を受け取り液体凝縮物から溶解 ガス及び蒸気及び水分をさらに分離する段式分離器手段と、該段式分離器手段に より分離されたガス及び蒸気を圧縮し該混合手段へ送る圧縮手段とからなる、坑 口ガスストリームの体積生産量を改善する装置。
6. （６）段式分離器手段中に圧縮ガス及び蒸気を受け取り圧縮ガス及び蒸気が混合 手段へ導き入れられる前に所定量の熱を段式分離器の動作のために取り去る熱交 換手段を含むことを特徴とする請求の範囲第５項記載の装置。
7. （７）多段式の気液分離及び続いて圧縮を行い、坑口ガスストリームを所定温度 まで加熱する間接加熱手段と、坑口ガスストリームに設けられ間接加熱手段によ りストリームに付与される温度より低い温度とするよう坑口ガスストリームの圧 力を減圧するチヨーク弁手段と、高温高圧圧縮ガス及び蒸気を減圧坑口ガススト リーム中へ混合する混合手段と、混合後加熱手段から所定温度及び圧力で混合坑 口ガスストリームを受け取り液体凝縮物からガス及び蒸気を分離する高圧ガス分 離手段と、該高圧ガス分離手段より低い所定圧力で高圧ガス分離手段から液体凝 縮物を受け取り液体凝縮物からガス及び蒸気をさらに分離する回収手段と、該回 収手段により分離されたガス及び蒸気を圧縮し該混合手段へ送る圧縮手段とより なる、坑口ガスストリームの体積を増加させ炭化水系成分を増強する装置。
8. （８）該回収手段は段式回収塔手段と再沸器手段とからなることを特徴とする請 求の範囲第７項記載の装置。
9. （９）該圧縮手段からの圧縮ガス及び蒸気の一部は回収手段に導き入れらること を特徴とする請求の範囲第８項記載の装置。
10. （１０）坑口ガスストリームを所定温度まで加熱する段階と、坑口ガスストリー ムの圧力を減圧する段階と、凝縮液体から回収され次いで坑口ガスストリームか ら分離された圧縮ガス及び蒸気を坑口ガスストリームに混合する段階と、所定圧 力で坑口ガスストリームから凝縮した液体を機械的に分離する段階と、凝縮液体 を回収し所定温度及び液体の機械的分離中に用いられる圧力より低圧で凝縮液体 から揮発性成分をフラツシユする段階と、フラツシユされた成分を回収する段階 と、フラツシユされた成分を所定圧まで圧縮する段階と、圧縮された成分を坑口 ガスストリーム中へ導き入れる段階とからなる天然ガス坑口ガスストリーム中の 凝縮液体から吸収ガス及び高蒸気圧炭化水素成分を分離する方法。
11. （１１）多段式気液分離及びガス及び蒸気圧縮を行い、坑口ガスを所定温度まで 加熱する加熱手段と、該加熱手段と協働し減圧坑口ガスを発生するよう該加熱手 段内の坑口ガスの圧力及び温度を所定の減少した圧力及び温度まで減少させる弁 手段と、多段式圧縮を受けた圧縮ガス及び蒸気を圧力及び温度が減少した坑口ガ スに混合する混合手段と、圧縮ガス及び蒸気と混合された加熱減圧坑口ガスにお いて液体からガスを分離する高圧気液分離手段と、フラツシユされたガス及び蒸 気及び液体成分を発生するように高圧気液分離手段により分離された液体からガ ス及び蒸気をさらに分離する第２の気液分離手段と、該第２の気液分離手段から 回収されたガス及び蒸気を圧縮液化し該高圧気液分離手段によりガス及び蒸気か ら分離される液体凝縮物を凝縮するよう該圧縮ガス及び蒸気を圧力及び温度が減 少した坑口ガス中へ送るガス圧縮手段とよりなる、天然ガスからの坑口ガス及び 液体凝縮物の生産量を改善する装置。
12. （１２）第２の気液分離手段から放出されるフラツシユされたガス及び蒸気と高 圧気液分離手段から放出される液体との間に熱交換手段が設けられることを特徴 とする請求の範囲第１１項記載の装置。
13. （１３）該圧縮手段は圧縮段の間に中間冷却を行なう多段圧縮からなることを特 徴とする請求の範囲第１２項記載の装置。
14. （１４）多段式の気液分離及び次いで圧縮を行い、坑口ガスストリームを所定温 度まで加熱する間接加熱手段と、ストリームに設けられ間接加熱手段によりスト リームに付与される所定温度より低い所定温度まで坑口ガスストリームの圧力及 び温度を減少させるチヨーク弁手段と、比較的高温高圧の圧縮ガス及び蒸気を減 圧された坑口ガスストリームに混合する混合手段と、混合後加熱手段から所定温 度及び圧力で坑口ガス，圧縮ガス，蒸気及び液体凝縮物の混合を受け取り液体凝 縮物からガス及び蒸気を分離する高圧ガス分離手段と、該高圧ガス分離手段より 低い所定温度で高圧ガス分離手段から液体凝縮物を受け取り液体凝縮物から溶解 している及び高蒸気圧のガス及び蒸気及び水分をさらに分離する段式分離器手段 と、該段式分離器手段により分離されたガス及び蒸気を圧縮して該混合手段へ送 る圧縮手段とよりなる、坑口ガスストリームからのガス及び液体凝縮物生産量を 改善する装置。
15. （１５）多段式気液分離及び次いで圧縮を行い、坑口ガスストリームを所定温度 まで加熱する間接加熱手段と、ストリームに設けられ間接加熱手段によりストリ ームに付与される所定温度より低い所定温度まで坑口ガスストリームの圧力及び 温度を減少させるチヨーク弁手段と、圧縮ガス及び蒸気を減圧された坑口ガスス トリーム中へ混合する混合手段と、混合後加熱手段から所定温度及び圧力で坑口 ガス，圧縮ガス，蒸気及び液体凝縮物の混合を受け取り液体凝縮物からガス及び 蒸気を分離する高圧ガス分離手段と、該高圧ガス分離手段より低い所定圧力で高 圧ガス分離手段から液体凝縮物を受け取り液体凝縮物から溶解している及び高蒸 気圧のガス及び蒸気及び水分をさらに分離する回収手段と、該回収手段により分 離されたガスを圧縮して該混合手段へ送る圧縮手段とよりなる、坑口ガスストリ ームの体積及びＢ．Ｔ．Ｕ．内容を増大させ液体炭化水素凝縮物の生産量を増大 させる装置。
16. （１６）該回収手段は段式回収塔手段及び再沸器手段とよりなることを特徴とす る請求の範囲第１５項記載の装置。
17. （１７）該圧縮手段からの圧縮ガス及び蒸気の一部は回収手段に導き入れられる ことを特徴とする請求の範囲第１６項記載の装置。
18. （１８）坑口ガスを所定温度まで加熱する段階と、坑口ガスの圧力及び温度を減 少する段階と、液体から回収され次いで坑口ガスストリームから分離されたガス 及び蒸気を坑口ガスに混合する段階と、所定圧力及び温度で坑口ガスから液体を 機械的に分離する段階と、液体を回収し所定温度及び液体の機械的分離中に用い られる圧力より低い圧力で液体から揮発性成分をフラツシユする段階と、フラツ シユされた成分を回収する段階と、フラツシユされた成分を所定圧力まで圧縮す る段階と、フラツシユされた成分から圧縮ガス及び蒸気を坑口ガス中へ送る段階 とよりなる天然ガス坑口ガスから分離された液体から吸収ガス，蒸気及び液体炭 化水素成分を分離する方法。
19. （１９）該圧縮手段は中間冷却器を含み、該中間冷却器からの凝縮物は該回収手 段に還流されることを特徴とする請求の範囲第１５項記載の装置。