KR101200611B1 - 액화 천연 가스 처리 - Google Patents

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행크 엠. 허드슨
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Abstract

액화 천연 가스 (LNG) 스트림으로부터 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌 및 중질 탄화수소의 회수 공정 및 장치를 개시한다. 상기 LNG 공급 스트림은 두 개의 부분으로 분할된다. 제1 부분은 분별증류 칼럼의 상부 중앙-칼럼 공급 지점으로 공급된다. 제2 부분은 칼럼의 분별증류 스테이지(fractionation stage)로부터 상승하는 보다 따뜻한(warmer) 증류 스트림과의 열 교환 관계로 인도되며, 이에 의해 상기 LNG 공급 스트림의 이 부분은 부분적으로 가열되고 상기 증류 스트림은 완전히 응축된다. 상기 응축된 증류 스트림은 "희박(lean)" LNG 생성물 스트림 및 환류 스트림으로 분할되며, 그 결과 상기 환류 스트림은 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점으로 공급된다. 상기 부분적으로 가열된 LNG 공급 스트림의 일부분은 부분적으로 또는 완전히 증발하도록 추가적으로 가열되어 칼럼의 하부 중앙-칼럼 공급 지점으로 공급된다. 칼럼에 대한 공급물의 용량 및 온도는, 원하는 성분의 대부분이 칼럼 출신의 저부 액체 생성물로부터 회수되는 온도에서 칼럼 오버헤드 온도를 유지하기에 효과적이다.
Figure R1020067020609
액화 천연 가스, 스트림, 칼럼, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 중질 탄화 수소, 회수

Description

액화 천연 가스 처리 {Liquefied natural gas processing}
본 발명은 휘발성 메탄-풍부 희박 LNG 스트림(methane-rich lean LNG stream) 및 덜 휘발성인 천연 가스 액체 (NGL) 또는 액화 석유가스 (LPG) 스트림을 제공하기 위해 액화 천연 가스 (이하 LNG라 언급함)로부터 에탄과 중질 탄화수소 또는 프로판과 중질 탄화수소를 분리하기 위한 공정에 관한 것이다. 출원인은 2004년 7월 1일자로 출원된 선행 미국 가출원 제60/584,668호, 2005년 1월 24일자로 출원된 미국 가출원 제60/646,903호, 2005년 4월 8일자로 출원된 미국 가출원 제60/669,642호, 및 2005년 4월 15일자로 출원된 미국 가출원 제60/671,930호의 미국연방법전 제35편 (Title 35, United States Code), 제119(e)조 하의 이익을 주장한다.
파이프라인으로의 수송에 대한 대안으로서, 원격위치의 천연 가스는 때때로 액화되어 특수한 LNG 탱커에 담겨 적절한 LNG 수용 및 저장 터미널로 수송된다. LNG는 이후 천연 가스와 동일한 양식으로 재증발되어 가스 연료로서 사용된다. LNG는 통상 상당 비율의 메탄을 가지지만(즉, 메탄은 LNG의 50 몰% 이상을 구성함), 이는 또한 에탄, 프로판, 부탄과 같은 상대적으로 적은 양의 중질 탄화수소 및 질소를 함유한다. 흔히 LNG 내의 메탄으로부터 중질 탄화수소의 일부 또는 전부를 분리하여 상기 LNG의 증발로부터 생기는 가스 연료는 발열량을 위한 파이프라인 품질규격(pipeline specification)을 따르도록 할 필요가 있다. 또한, 흔히 이들 탄화수소는 연료로서의 그의 가치보다 (일례로서 석유화학 공급원료로 사용하기 위한) 액체 생성물로서 더 높은 가치를 갖기 때문에 메탄으로부터 중질 탄화수소를 분리하는 것이 또한 바람직하다.
LNG로부터 에탄 및 중질 탄화수소를 분리하기 위해 사용되는 많은 공정들이 있지만, 이들 공정들은 흔히 높은 회수율, 낮은 유틸리티 비용 및 공정 단순성 (및 그에 따른 낮은 자본 투자) 간의 타협이 이뤄져야 한다. 미국특허 제2,952,984호; 제3,837,172호; 및 제5,114,451호 및 동시-계류중인 미국출원 제10/675,785호는 이후에 가스 분배 망에 진입하기 위한 압력을 공급하기 위해 압축되는 증기 스트림으로서의 희박 LNG를 생산하는 도중 에탄 또는 프로판의 회수가 가능한 관련된 LNG 처리공정들을 기술하고 있다. 그러나 낮은 유틸리티 비용은 희박 LNG가 가스 분배 망의 공급 압력으로 (압축되기보다는 차라리) 펌프 될 수 있는 액체 스트림으로서 생산된 후, 희박 LNG가 낮은 수준 외부 가열원 또는 다른 수단에 의해 증발되는 경우에 가능하다. 미국특허출원 공개번호 US 2003/0158458 A1호는 상기 공정을 기술하고 있다.
본 발명은 개괄적으로 상기 LNG 스트림으로부터의 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판, 및 중질 탄화수소류의 회수에 관한 것이다. 본 발명은 공정 장비를 단순하게 하고 자본 투자는 낮게 유지함과 동시에 높은 에탄 또는 높은 프로판 회수를 허용하는 신규한 공정 배열을 사용한다. 또한, 본 발명은 선행기술 공정보다 낮은 작동 비용을 제공하는 LNG 처리에 요구되는 유틸리티 (동력 및 열)의 감소를 제공한다. 본 발명에 따라 처리되는 LNG 스트림의 대표적 분석은, 대략 몰%로, 86.7% 메탄, 8.9% 에탄 및 기타 C2 성분, 2.9% 프로판 및 기타 C3 성분, 및 1.0% 부탄+ (butanes plus)이며 나머지는 질소로 이루어진다.
본 발명의 더 나은 이해를 위해서, 하기의 실시예 및 도면을 참조로서 나타내었다. 도면을 참조한다:
도 1은 선행기술 LNG 처리 플랜트의 공정도이고;
도 2는 미국 특허출원 공개번호 US 2003/0158458 A1호에 따른 선행기술 LNG 처리 플랜트의 공정도이며;
도 3은 본 발명에 따른 LNG 처리 플랜트의 공정도이고; 또한
도 4 내지 13은 LNG 처리 플랜트에 본 발명을 적용시키기 위한 대체 수단을 예시하는 공정도이다.
상기 도면에 대한 하기 설명에서, 대표적인 처리조건을 위해 계산된 흐름 속도를 요약한 표가 제공된다. 본원에 기재된 표에서, 흐름 속도 값 (시간당 몰로 기재)은 편의상 가장 가까운 정수로 반올림 되었다. 표에 나타낸 전체 스트림 속도는 모든 비-탄화수소 성분을 포함하며 따라서 일반적으로 탄화수소 성분의 스트림 흐름 속도의 합계보다 더 크다. 지시된 온도는 가장 가까운 온도로 반올림 된 근사값이다. 또한 도면에 도시된 처리공정들을 비교하기 위해서 수행된 공정 디자인 계산은 외계로부터 공정으로 (또는 공정으로부터 외계로) 열 누출이 없다는 가정에 근거하였음을 주지해야한다. 상업적으로 입수 가능한 절연 물질의 품질은 상기를 매우 적절한 가설이 되도록 하며, 이는 당업자에 의해 일반적으로 이루어진다.
편의상, 공정 파라미터들은 통상적인 영국 단위 및 시스템 국제단위 (SI)의 단위들로 보고되었다. 표에 나타낸 몰 흐름 속도는 시간당 파운드 몰 또는 시간당 킬로그램 몰로 해석될 수 있다. 마력 (HP) 및/또는 시간당 천 영국 열 단위 (MBTU/Hr)로서 보고된 에너지 소비율은 시간당 파운드 몰로 규정된 몰 흐름 속도에 상응한다. 킬로와트(kW)로 보고된 에너지 소비율은 시간당 킬로그램 몰로 규정된 몰 흐름 속도에 상응한다.
도 1에 나타난 바와 같이, 비교 목적을 위해 본 발명자는 공급 스트림에 존재하는 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분을 주로 함유하는 NGL 생성물을 생성하도록 적합화된(adapted) 선행기술 LNG 처리 플랜트의 실시예로 시작한다. LNG 탱크(10)로부터 나온 처리될 LNG(스트림(41))는 -255℉[-150℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기(heat exchanger)를 통해 흐른 뒤 분리기(15)로 흐를 수 있도록 한다. 펌프를 나오는 스트림(41a)은, 열 교환기(12 및 13)에서 -120℉[-84℃]의 가스 스트림(52) 및 80℉[27℃]의 탈메탄기(demethanizer) 저부(bottom) 액체 생성물(스트림(51))과의 열 교환에 의해 가열된다.
가열된 스트림(41c)은 -163℉[-108℃] 및 230 psia [1,586 kPa(a)]의 분리기(15)에 들어가며, 여기서 증기(스트림(46))가 잔류 액체(스트림(47))로부터 분리된다. 스트림(47)은 펌프(28)에 의해 더 높은 압력으로 펌프된 다음 제어 밸브(20)에 의해 분별증류 탑(fractionation tower, 21)의 작동 압력(대략 430psia [2,965 kPa(a)])까지 팽창되고 최상부 칼럼 공급물(스트림(47b))로서 탑에 공급된다.
통상 탈메탄기(demethanizer)로 언급되는 분별증류 칼럼(fractionation column) 또는 탑(21)은 복수 개의 수직 이격 트레이, 하나 이상의 충진 베드, 또는 트레이와 충진물의 일부 결합물을 포함하는 통상적인 증류 칼럼(distillation column)이다. 트레이 및/또는 충진물은 칼럼 내에서 하방으로 낙하하는 액체와 상방으로 상승하는 증기 사이의 필요한 접촉을 제공한다. 칼럼은 또한 칼럼 위쪽으로 흐르는 스트리핑 증기(stripping vapor)를 제공하기 위해 칼럼 아래쪽으로 흐르는 액체의 일부를 가열하고 증발시키는 (리보일러(25)와 같은) 하나 이상의 리보일러(reboiler)를 포함한다. 이들 증기는 액체로부터 메탄을 스트리핑하며, 따라서 저부 액체 생성물(스트림(51))은 실질적으로 메탄이 없으며 또한 LNG 공급 스트림에 함유된 C2 성분 및 중질 탄화수소를 대부분 함유한다. (칼럼 리보일러에서 요구되는 온도 수준 때문에, 고 수준 유틸리티 가열원은 일반적으로 상기 실시예에서 사용된 가열 매체와 같은 리보일러에 입열(heat input)을 제공하는데 필요하다). 액체 생성물 스트림(51)은 80℉[27℃]에 탑의 저부를 나오며, 저부 생성물 중 용적 기준으로 0.005의 메탄 분획의 대표적인 표준을 기준으로 한다. 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 43℉[6℃]로 냉각된 후, 액체 생성물(스트림(51a))은 저장되거나 추가적으로 처리되기 위해 흐른다.
분리기(15)로부터 나온 증기 스트림(46)은 (외부 동력원에 의해 구동되는) 압축기(27)로 들어가며 또한 더 높은 압력으로 압축된다. 결과물인 스트림(46a)은, -130℉ [-90℃]에 탈메탄기(21)을 이탈한 탈메탄기 오버헤드 증기인 스트림(48)과 결합되어 -120℉ [-84℃]의 메탄-풍부 잔류 가스(스트림(52))를 생산하며, 이는 그 후 전술한 바와 같이 열 교환기(12) 내에서 -143℉ [-97℃]로 냉각되어 스트림을 완전히 응축시킨다. 펌프(32)는 그 후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 응축된 액체 (스트림(52a))를 1365 psia [9,411 kPa(a)]로 펌프한다.
도 1에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅰ
(도 1)
스트림 흐름 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00001
회수율 *
에탄 90.00%
프로판 98.33%
부탄+ 99.62%
동력
LNG 공급 펌프 123 HP [ 202 kW]
탈메탄기 공급펌프 132 HP [ 217 kW]
LNG 생성물 펌프 773 HP [ 1,271 kW]
증기 압축기 527 HP [ 867 kW ]
총계 1,555 HP [ 2,557 kW]
고 수준 유틸리티 열
탈메탄기 리보일러 23,271 MBTU/Hr [ 15,032 kW]
* (반올림되지 않은 흐름 속도 기준)
도 2는 도 1에서 사용된 선행기술 공정보다 더 낮은 유틸리티 소모로 약간 더 높은 회수 수준을 달성할 수 있는 미국특허출원 공개번호 US 2003/0158458 A1에 따른 또 하나의 선행기술 공정을 나타낸다. 공급 스트림에 존재하는 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분을 주로 함유하는 NGL 생성물을 생산하기 위해 본원에 적합화된 도 2의 공정을 도 1에 대해 전술한 바와 같은 동일한 LNG 조성 및 조건에 적용하였다.
도 2 공정의 모의실험에서, LNG 탱크(10)로부터 나온 처리될 LNG(스트림(41))는 -255℉[-150℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기를 통과하여 분별증류 탑(21)으로 흐를 수 있도록 한다. 상기 펌프를 나오는 스트림(41a)은 열 교환기(12 및 13)에서, -130℉[-90℃]의 칼럼 오버헤드 증기 스트림(48), -122℉[-86℃]의 압축된 증기 스트림(52a), 및 85℉ [29℃]의 탈메탄기 저부 액체 생성물(스트림(51))과의 열 교환에 의해 가열된다. 부분적으로 가열된 스트림(41c)은 그 후 저 수준 유틸리티 열을 사용하여 열 교환기(14)에서 -120℉[-84℃](스트림(41d))로 추가적으로 가열된다. (고 수준 유틸리티 열은 통상적으로 저 수준 유틸리티 열에 비해 고가이므로, 본 실시예에서 사용된 해수와 같은 저 수준 열의 사용 시 통상적으로 획득되는 더 낮은 작동 비용이 최대화되며 고 수준 열의 사용은 최소화된다.) 제어 밸브(20)에 의해 분별증류 탑(21)의 작동 압력(대략 450 psia [3,103 kPa(a)]으로 팽창한 후, 스트림(41e)은 -123℉[-86℃]의 중앙-칼럼 공급 지점으로 흐른다.
탑(21)에서 탈메탄기는 복수개의 수직 이격 트레이, 하나 이상의 충진 베드, 또는 트레이와 충진물의 일부 결합을 포함하는 통상적인 증류 칼럼이다. 흔히 천연 가스 처리 플랜트의 경우 종종, 분별증류 탑은 두 개의 구획으로 구성될 수 있다. 상부의 흡수(정류) 구획(21a)은 에탄 및 중질 성분을 응축 및 흡수하기 위해 상방으로 상승하는 증기 및 하방으로 낙하하는 차가운 액체 사이의 필요한 접촉을 제공하기 위한 트레이 및/또는 충진물을 포함한다; 하부 스트리핑(탈메탄화) 구획(21b)은 하방으로 낙하하는 액체 및 상방으로 상승하는 증기 사이의 필요한 접촉을 제공하기 위한 트레이 및/또는 충진물을 포함한다. 탈메탄화 구획은 또한 칼럼 위쪽으로 흐르는 스트리핑 증기를 제공하기 위해 칼럼 아래쪽으로 흐르는 액체의 일부를 가열 및 증발시키는 (리보일러(25)와 같은) 하나 이상의 리보일러를 포함한다. 이들 증기는 액체로부터 메탄을 스트리핑하며, 따라서 저부 액체 생성물 (스트림(51))은 실질적으로 메탄이 없으며 LNG 공급 스트림 중에 함유된 C2 성분 및 중질 탄화수소를 주로 포함한다.
오버헤드 스트림(48)은 -130℉[-90℃]에 분별증류 탑(21)의 상부 구획을 이탈하여 열 교환기(12)로 흐르며, 여기서 -135℉[-93℃]로 냉각되고 전술한 바와 같이 차가운 LNG(스트림(41a))와의 열 교환에 의해 부분적으로 응축된다. 부분적으로 응축된 스트림(48a)은 환류 분리기(26)에 들어가며, 여기서 응축된 액체 (스트림(53))가 응축되지 않은 증기(스트림(52))로부터 분리된다. 환류 분리기(26)에서 나온 액체 스트림(53)은 탈메탄기(21)의 작동 압력보다 약간 높은 압력으로 환류 펌프(28)에 의해 펌프되며 스트림(53b)은 그 후 제어 밸브(30)에 의해 탈메탄기(21)에 차가운 최상부 칼럼 공급물(환류, reflux)로서 공급된다. 상기 차가운 액체 환류는 탈메탄기(21)의 상부 흡수(정류, rectification) 구획(21a)에서 상승하는 증기로부터 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분을 흡수 및 응축한다.
액체 생성물 스트림(51)은 85℉[29℃]에서 분별증류 탑(21)의 저부를 나오며, 저부 생성물 중 용적 기준으로 0.005의 메탄 분획을 기준으로 한다. 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 0℉[-18℃]로 냉각된 후, 액체 생성물(스트림(51a))은 저장되거나 추가적으로 처리되기 위해 흐른다. 환류 분류기(26)을 이탈하는 메탄-풍부 잔류 가스(스트림(52))는 (외부 동력원에 의해 구동되는) 압축기(27)에 의해 493 psia [3,400 kPa(a)](스트림(52a))로 압축되며, 따라서 상기 스트림은 전술한 바와 같이 열 교환기(12)에서 -136℉[-93℃]로 냉각됨에 따라 완전히 응축될 수 있다. 펌프(32)는 이후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 응축 액체(스트림(52b))를 1365 psia [9,411kPa(a)](스트림(52c))로 펌프한다.
도 2에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅱ
(도 2)
스트림 흐름 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00002
회수율 *
에탄 90.01%
프로판 100.00%
부탄+ 100.00%
동력
LNG 공급 펌프 298 HP [ 490 kW]
환류 펌프 5 HP [ 8 kW]
LNG 생성물 펌프 762 HP [ 1,253 kW]
증기 압축기 266 HP [ 371 kW ]
총계 1,291 HP [ 2,122 kW]
저 수준 유틸리티 열
LNG 가열기 6,460 MBTU/Hr [ 4,173 kW]
고 수준 유틸리티 열
탈메탄기 리보일러 17,968 MBTU/Hr [ 11,606 kW]
* (반올림되지 않은 흐름 속도 기준)
도 2 선행기술 공정에 대해 상기 표 Ⅱ에 나타낸 회수 수준과 도 1 선행기술 공정에 대해 표 I에 나타낸 회수 수준을 비교하면 도 2 공정이 실질적으로 동일한 에탄 회수율 및 약간 더 높은 프로판 및 부탄+ 회수율을 달성할 수 있음을 나타낸다. 표 Ⅱ의 유틸리티 소비를 표 I의 것과 비교하면 도 2 공정은 도 1 공정보다 더 적은 동력과 더 적은 고 수준 유틸리티 열을 필요로 함을 나타낸다. 동력의 감소는 탑에서 에탄 및 중질 성분의 더욱 유효한 회수를 제공하기 위해 도 2 공정에서 탈메탄기(21)에 대한 환류의 사용을 통하여 달성된다. 상기는 차례로 탑 공급물을 가열하기 위해 열 교환기(14)에서 저 수준 유틸리티 열의 사용을 통해 (고 수준 유틸리티 열을 사용하는) 탈메탄기(21)의 리보일러 가열 요건을 감소시키면서, 탑 공급 온도를 도 1 공정보다 더 높게 한다. (도 1 공정은 저부 생성물 스트림(51a)을 43℉[6℃]로 냉각하는 반면, 도 2 공정의 경우 희망하는 0℉[-18℃]로 냉각함을 주지한다. 도 1 공정에서, 스트림(51a)을 더 낮은 온도로 냉각해보는 것은 리보일러(25)의 고 수준 유틸리티 열 요건을 감소시키지만, 분리기(15)에 들어가는 스트림(41c)이 수득한 더 높은 온도는 증기 압축기(27)의 동력 사용을 불균형적으로 증가시키는데, 이는 동일 회수 효율이 유지되어야 한다면 분리기(15)의 작동 압력이 낮아져야 하기 때문이다.)
실시예 1
도 3은 본 발명에 따른 공정의 공정도를 예시한다. 도 3에 나타낸 공정에서 고려된 LNG 조성 및 조건은 도 1 및 2의 것들과 동일하다. 따라서, 도 3 공정은 본 발명의 이점을 예시하기 위해 도 1 및 2 공정들과 비교될 수 있다.
도 3 공정의 모의실험에서, LNG 탱크(10)로부터 나온 처리될 LNG(스트림(41))는 -255℉[-159℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기를 통과하여 분리기(15)로 흐를 수 있도록 한다. 펌프에서 나오는 스트림(41a)은 두 개의 부분, 스트림(42 및 43)으로 분할된다. 제1 부분인 스트림(42)은 팽창 밸브(17)에 의해 분별증류 칼럼(21)의 작동 압력 (대략 450 psia[3,103 kPa(a)])으로 팽창하며 탑의 상부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급된다. 제2 부분인 스트림(43)은 분리기(15)에 들어가기 전에 가열되어 그의 전부 또는 일부가 증발된다. 도 3에 나타낸 실시예에서, 스트림(43)은 열 교환기(12 및 13)에서, -112℉[-80℃]의 압축된 오버헤드 증기 스트림(48a), -129℉[-90℃]의 환류 스트림(53), 및 85℉[29℃]의 칼럼으로부터의 액체 생성물(스트림(51))을 냉각시킴으로써 -106℉[-77℃]로 먼저 가열된다. 부분적으로 가열된 스트림(43b)은 그 후 저 수준 유틸리티 열을 사용하여 열 교환기(14)에서 추가적으로 가열된다 (스트림(43c)). 모든 경우에서 교환기(12, 13 및 14)는 복수의 개별 열 교환기 또는 단일 멀티-패스 열 교환기, 또는 상기의 모든 조합의 대표임을 주지한다. (지시된 가열 서비스를 위해 하나 이상의 열 교환기를 사용할 것인지 여부에 대한 결정은 투입 LNG 흐름 속도, 열 교환기 크기, 스트림 온도 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아닌 다수의 요소들에 따라 달라질 수 있다).
가열된 스트림(43c)은 증기(스트림(46))가 임의의 잔류 액체(스트림(47))로부터 분리되는 -62℉[-52℃] 및 625 psia [4,309 kPa(a)]에 분리기(15)로 들어간다. 분리기(15)로부터 나온 증기(스트림(46))는 일 팽창기(work expansion machine(18))에 들어가며, 여기서 기계적 에너지가 고압 공급물의 이 부분에서 추출된다. 상기 기계(18)는 탑 작동 압력에 대해 실질적으로 등엔트로피적으로 증기를 팽창시키고, 이때 일 팽창 (work expansion)은 상기 팽창된 스트림(46a)을 대략 -85℉[-65℃]의 온도까지 냉각시킨다. 대표적인 상업적으로 입수 가능한 팽창기는 이상적인 등엔트로피적 팽창에서 이론적으로 가능한 일의 80-88% 정도 회수를 달성할 수 있다. 회수된 일은 예를 들면 칼럼 오버헤드 증기 (스트림(48))를 재압축하기 위해 사용될 수 있는 (항목(19)와 같은) 원심 압축기를 구동하는데 흔히 사용된다. 부분적으로 응축된 팽창 스트림(46a)은 그 후 분별증류 칼럼(21)의 중앙-칼럼 공급지점에 공급물로서 공급된다. 분리기 액체(스트림(47))는, 스트림(47a)이 분별 증류탑(21)의 하부 중앙-칼럼 공급 지점으로 공급되기 전에 -77℉[-61℃]까지 냉각시키는 팽창 밸브(20)에 의해 분별증류 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창된다.
분별증류 칼럼(21) 내의 탈메탄기는 복수 개의 수직 이격 트레이, 하나 이상의 충진 베드, 또는 트레이와 충진물의 일부 조합을 포함하는 통상적인 증류 칼럼이다. 도 2에 나타낸 분별증류 탑과 유사하게, 도 3의 분별증류 탑은 두 구획으로 구성될 수 있다. 상부 흡수 (정류) 구획은 에탄 및 중질 성분을 응축 및 흡수하기 위해 상방으로 상승하는 증기 및 하방으로 낙하하는 차가운 액체 사이의 필요한 접촉을 제공하기 위한 트레이 및/또는 충진물을 포함한다; 하부 스트리핑 (탈메탄화) 구획은 하방으로 낙하하는 액체 및 상방으로 상승하는 증기 사이의 필요한 접촉을 제공하기 위한 트레이 및/또는 충진물을 포함한다. 탈메탄화 구획은 또한 칼럼 위쪽으로 흐르는 스트리핑 증기를 제공하기 위해 칼럼 아래쪽으로 흐르는 액체의 일부를 가열 및 증발시키는 (리보일러(25)와 같은) 하나 이상의 리보일러를 포함한다. 액체 생성물 스트림(51)은 85℉ [29℃]에서 탑의 저부를 나오며, 저부 생성물 중 용적 기준으로 0.005의 메탄 분획을 기준으로 한다. 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 0℉[-18℃]로 냉각된 후, 액체 생성물(스트림(51a))은 흘러 저장되거나 추가적으로 처리된다.
오버헤드 증류 스트림(48)은 -134℉[-92℃]에서 분별증류 탑(21)의 상부 구획으로부터 인출되어 팽창기(18)에 의해 구동되는 압축기(19)로 흐르며, 여기서 550 psia [3,789 kPa(a)]로 압축된다 (스트림(48a)). 상기 압력에서, 상기 스트림은 전술한 바와 같이 열 교환기(12)에서 -129℉[-90℃]로 냉각됨에 따라 완전히 응축된다. 응축된 액체(스트림(48b))는 그 후 두 부분, 스트림(52 및 53)으로 분할된다. 제 1부분(스트림(52))은 메탄-풍부 희박 LNG 스트림이며, 이는 그 후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 펌프(32)에 의해 1365 psia [9,411 kPa(a)](스트림(52a))로 펌프된다.
나머지 부분은 열 교환기(12)로 흐르는 환류 스트림(53)이며, 상기 열 교환기(12)에서 전술한 바와 같이 환류 스트림(53)이 차가운 LNG의 일부 (스트림(43))와 열 교환에 의해 -166℉[-110℃]까지 서브냉각(subcool)된다. 서브냉각된 환류 스트림(53a)은 팽창밸브(30)에 의해 탈메탄기(21)의 작동 압력까지 팽창되며, 상기 팽창된 스트림(53b)은 이후 탈메탄기(21)에 차가운 최상부 칼럼 공급물(환류)로서 공급된다. 상기 차가운 액체 환류는 탈메탄기(21)의 상부 정류 구획 내에서 상승하는 증기로부터 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분을 흡수 및 응축한다.
도 3에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅲ
(도 3)
스트림 흐름 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00003
회수율 *
에탄 90.05%
프로판 99.89%
부탄+ 100.00%
동력
LNG 공급 펌프 396 HP [ 651 kW]
LNG 생성물 펌프 756 HP [ 1,243 kW ]
총계 1,152 HP [ 1,894 kW]
저수준 유틸리티 열
LNG 가열기 18,077 MBTU/Hr [ 11,667 kW]
고수준 유틸리티 열
탈메탄기 리보일러 8,441 MBTU/Hr [ 5,452 kW]
* (반올림되지 않은 흐름 속도 기준)
도 3 공정에 대해 상기 표 Ⅲ에 나타낸 회수 수준과 도 1 선행기술 공정에 대해 표 I에 나타낸 회수 수준의 비교는 본원 발명이 도 1 공정의 에탄 회수와 부합하며 약간 더 높은 프로판 회수 (99.89% 대 98.33%) 및 부탄+ 회수 (100.00% 대 99.62%)를 달성함을 나타낸다. 그러나 표 Ⅲ의 유틸리티 소비와 표 I의 유틸리티 소비의 비교는 본 발명에서 요구되는 동력 및 고 수준 유틸리티 열이 도 1 공정의 경우보다 훨씬 더 낮음을 나타낸다 (각각 26% 더 낮으며 64% 더 낮음).
표 Ⅲ에 나타낸 회수 수준과 도 2 선행기술 공정에 대한 표 Ⅱ의 경우의 비교는 본원 발명이 도 2 공정의 액체 회수와 실질적으로 부합함을 나타낸다. (단지 프로판 회수는 약간 더 낮다, 99.89% 대 100.00%). 그러나 표 Ⅲ의 유틸리티 소비와 표 Ⅱ의 경우의 비교는 본 발명에서 요구하는 동력 및 고 수준 유틸리티 열 모두가 도 2 공정의 경우보다 현저하게 더 낮음을 나타낸다 (각각 11% 더 낮고 및 53% 더 낮음).
본 발명의 개선된 효율을 나타내는 3가지 주요 인자가 있다. 첫째, 도 1의 선행기술 공정에 비하여 본원 발명은 LNG 공급물 자체에 의존하지 않으며 분별증류 칼럼(21)에 대한 환류로서 직접 작용한다. 차라리, 차가운 LNG 내 고유한 냉동이 열 교환기(12)에 사용되어 회수되어야 할 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분을 거의 함유하지 않는 액체 환류 스트림 (스트림(53))을 생산하고, 따라서 분별증류 탑(21)의 상부 흡수 구획에서 효율적인 정류를 야기하고, 선행기술 도 1 공정의 평형 제한을 피한다. 두 번째, 도 1 및 2의 선행기술 공정과 비교하여, LNG 공급물을 분별증류 칼럼(21)에 공급하기 전에 두 부분으로 나누는 것은 저 수준 유틸리티 열을 더욱 효율적으로 사용하도록 해주며, 따라서 리보일러(25)에 의해 소비되는 고 수준 유틸리티 열을 감량한다. LNG 공급물의 비교적 더 차가운 부분 (도 3의 스트림(42a))은 분별 증류탑(21)에 대한 보충적인 환류 스트림으로 작용하며, 팽창된 증기 및 액체 스트림 (도 3의 스트림(46a 및 47a)) 내 증기의 부분 정류를 제공하며 따라서 LNG 공급물의 이 부분(스트림(43))을 가열하고 부분적으로 증발시키는 것은 열 교환기(12) 내의 응축 하중을 과도하게 증가시키지 않는다. 셋째, 도 2 선행기술 공정에 비하여, 보충 환류 스트림으로서 차가운 LNG 공급물의 일부 (도 3의 스트림(42a))의 사용은 표 Ⅱ의 스트림(53)과 표 Ⅲ의 스트림(53)을 비교함으로써 알 수 있는 바와 같이 분별증류 탑(21)에 대해 더 적은 최상부 환류물을 사용할 수 있도록 한다. (표 Ⅱ와 표 Ⅲ의 비교에서 나타난 바와 같이) 열 교환기(14)에서 저 수준 유틸리티 열을 사용하여 가열 온도가 더 높고, 또한 최상부 환류 흐름이 더 낮은 것은 분별증류 칼럼(21) 내의 더 적은 총 액체 공급으로 귀결되며, 리보일러(25)에서 요구되는 듀티(duty)를 감소시키고 또한 탈메탄기로부터의 저부 액체 생성물의 표준을 맞추는데 필요한 고 수준 유틸리티 열량을 최소화한다.
실시예 2
본 발명의 또 다른 실시태양이 도 4에 나타나 있다. 도 4에 나타낸 공정에서 고려된 LNG 조성 및 조건은 도 3의 것들과 동일할 뿐만 아니라, 도 1 및 2에 대해 전술한 것들과 동일하다. 따라서 본 발명의 도 4 공정은 도 3에 나타낸 실시태양 및 도 1 및 2에 나타낸 선행기술 공정들과 비교될 수 있다.
도 4 공정의 모의실험에서, LNG 탱크(10)으로부터 나온 처리될 LNG (스트림(41))는 -255℉[-159℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기를 통과하여 분리기(15)로 흐를 수 있도록 한다. 펌프를 나오는 스트림(41a)은 분리기(15)에 들어가기 전에 그의 전부 또는 일부가 증발되도록 가열된다. 도 4에 도시된 실시예에서, 스트림(41a)은 열 교환기(12 및 13)에서, -63℉ [-53℃]의 압축된 오버헤드 증기 스트림(48b), -135℉ [-93℃]의 환류 스트림(53), 및 85℉ [29℃]의 칼럼으로부터 나온 액체 생성물 (스트림(51))을 냉각함으로서 -99℉ [-73℃]로 먼저 가열된다. 부분적으로 가열된 스트림(41c)은 저 수준 유틸리티 열을 사용하여 열 교환기(14)에서 추가적으로 가열된다 (스트림(41d)).
가열된 스트림(41d)은, 증기(스트림 (44))가 모든 잔류 액체(스트림(47))로부터 분리되는 -63℉[-53℃] 및 658 psia [4,537 kPa(a)]에 분리기(15)로 들어간다. 분리기 액체(스트림(47))는 팽창 밸브(20)에 의해 분별증류 칼럼(21)의 작동 압력 (대략 450 psia [3,103 kPa(a)]까지 팽창되어, 스트림(47a)이 분별증류 탑(21)의 하부 중앙-칼럼 공급 지점으로 공급되기 전에 -82℉[-63℃]까지 냉각된다.
분리기(15)로부터 나온 증기 (스트림(44))는 두 개의 스트림(45 및 46)으로 분할된다. 총 증기의 약 30%를 함유하는 스트림(45)은 -134℉[-92℃]의 차가운 탈메탄기 오버헤드 증기 (스트림(48))와 열 교환관계로 열 교환기(16)을 통과하며 여기서 실질적으로 응축되도록 냉각된다. 그 결과 -129℉[-89℃]의 실질적으로 응축된 스트림(45a)은 팽창 밸브(17)를 통과하며 분별증류 탑(21)의 작동 압력까지 플래시 팽창된다(flash expanded). 팽창 도중 스트림의 일부는 증발되어 전체 스트림을 냉각한다. 도 4에 예시된 공정에서, 팽창 밸브(17)를 이탈하는 팽창 스트림(45b)은 -133℉[-92℃]의 온도에 도달하여 분별증류 탑(21)의 상부 중앙-칼럼 공급 지점으로 공급된다.
분리기(15)로부터 나온 증기 중 나머지 70% (스트림(46))는 일 팽창기(18)에 들어가며, 여기서 기계적 에너지가 고압 공급물의 이 부분에서 추출된다. 상기 기계(18)는 탑 작동 압력까지 충분히 등엔트로피적으로 증기를 팽창시키며, 이때 일 팽창은 상기 팽창된 스트림(46a)을 대략 -90℉[-68℃]의 온도까지 냉각시킨다. 상기 부분적으로 응축된 팽창 스트림(46a)은 그 후 공급물로서 분별증류 칼럼(21)의 중앙-칼럼 공급지점으로 공급된다.
액체 생성물 스트림(51)은 85℉ [29℃]에서 탑의 저부를 나오며, 저부 생성물 중 용적 기준으로 0.005의 메탄 분획을 기준으로 한다. 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 0℉[-18℃]로 냉각된 후, 액체 생성물 (스트림(51a))은 흘러 저장되거나 추가적으로 처리된다.
오버헤드 증류 스트림(48)은 -134℉[-92℃]에 분별증류 탑(21)의 상부 구획으로부터 인출되어 열 교환기(16) 내의 유입 공급 가스와 반대방향으로 통과하며 -78℉[-61℃]로 가열된다. 가열된 스트림(48a)은, 팽창 장치(18)에 의해 구동되는 압축기(19)로 흐르며, 여기서 498 psia [3,430 kPa(a)] (스트림(48b))로 압축된다. 상기 압력에서, 상기 스트림은 전술한 바와 같이 열 교환기(12)에서 -135℉[-93℃]로 냉각됨에 따라 완전히 응축된다. 응축된 액체 (스트림(48c))는 그 후 두 개의 부분, 스트림(52 및 53)으로 분할된다. 제 1부분 (스트림(52))은 메탄-풍부 희박 LNG 스트림이며, 이는 그 후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 펌프(32)에 의해 1365 psia [9,411 kPa(a)](스트림(52a))로 펌프된다.
나머지 부분은 환류 스트림(53)이며, 이는 열 교환기(12)로 흘러 여기서 전술한 바와 같이 차가운 LNG(스트림(41a))와의 열 교환에 의해 -166℉[-110℃]까지 서브냉각된다. 서브냉각된 환류 스트림(53a)은 팽창 밸브(30)에 의해 탈메탄기(21)의 작동 압력까지 팽창되며 팽창된 스트림(53b)은 이후 탈메탄기(21)에 차가운 최상부 칼럼 공급물(환류)로서 공급된다. 상기 차가운 액체 환류는 탈메탄기(21)의 상부 정류 구획 내의 상승하는 증기로부터 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분을 흡수 및 응축한다.
도 4에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅳ
(도 4)
스트림 흐름 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00004
회수율 *
에탄 90.06%
프로판 99.96%
부탄+ 100.00%
동력
LNG 공급 펌프 419 HP [ 688 kW]
LNG 생성물 펌프 761 HP [ 1,252 kW ]
총계 1,180 HP [ 1,940 kW]
저 수준 유틸리티 열
LNG 가열기 16,119 MBTU/Hr [ 10,412 kW]
고 수준 유틸리티 열
탈메탄기 리보일러 8,738 MBTU/Hr [ 5,644 kW]
* (반올림되지 않은 흐름 속도 기준)
본 발명의 도 4 실시태양에 대한 상기 표 Ⅳ와 본 발명의 도 3 실시태양에 대한 표 Ⅲ의 비교는 액체 회수가 도 4 실시태양과 본질적으로 동일함을 나타낸다. 도 4 실시태양은 열 교환기(16)에서 분리기(15) 증기의 일부 (스트림(45))를 응축 및 서브냉각함으로써 분별증류 칼럼(21)에 대한 보충 환류 (스트림(45b))를 생성하기 위해 탑 오버헤드 (스트림(48))를 사용하기 때문에, 압축기(19)로 진입하는 가스 (스트림(48a))는 도 3 실시태양의 상응하는 스트림 (스트림(48))보다 상당히 더 뜨겁다. 상기 서비스에 사용된 압축 장치의 유형에 따라, 상기 더 뜨거운 온도는 야금학 등의 측면에서 이점들을 제공할 수 있다. 그러나, 분별증류 칼럼(21)에 공급된 보충 환류 스트림(45b)은 도 3 실시태양의 스트림(42a)만큼 차갑지 않기 때문에, 더 많은 최상부 환류(스트림(53b))가 필요하며 또한 더 적은 저 수준 유틸리티 가열이 열 교환기(14)에서 사용될 수 있다. 이는 리보일러(25)에 대한 하중을 증가시키며 또한 도 3 실시태양에 비하여 본 발명의 도 4 실시태양에서 요구되는 고 수준 유틸리티 열량을 증가시킨다. 더 높은 최상부 환류 흐름 속도는 또한 도 3 실시태양과 비교하여 도 4 실시태양의 동력 요건을 약간 (약 2%) 증가시킨다. 특정 적용에 사용하기 위한 실시태양의 선택은 일반적으로 동력과 고 수준 유틸리티 열의 상대 비용, 및 펌프, 열 교환기, 및 압축기의 상대적 자본 비용에 좌우될 것이다.
실시예 3
본 발명의 더 간단한 또 하나의 실시태양을 도 5에 나타내었다. 도 5에 나타낸 공정에서 고려된 LNG 조성 및 조건은 도 3 및 4의 것들과 동일할 뿐만 아니라 도 1 및 2에 대해 전술한 것들과도 동일하다. 따라서, 본 발명의 도 5 공정은 도 3 및 4에 나타낸 실시태양 및 도 1 및 2에 나타낸 선행기술 공정들과 비교될 수 있다.
도 5의 모의실험에서, LNG 탱크(10)으로부터 나온 처리될 LNG (스트림(41))는 -255℉[-159℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기를 통과하여 분리기(15)로 흐를 수 있도록 한다. 펌프를 나오는 스트림(41a)은 분리기(15)에 들어가기 전에 가열되어 그의 전부 또는 일부가 증발된다. 도 5에 도시된 실시예에서, 스트림(41a)은 열 교환기(12 및 13)에서, -110℉[-79℃]의 압축된 오버헤드 증기 스트림(48a), -128℉[-89℃]의 환류 스트림(53), 및 85℉[29℃]의 칼럼으로부터 나온 액체 생성물 (스트림(51))을 냉각시킴으로써 -102℉[-75℃]까지 먼저 가열된다. 부분적으로 가열된 스트림(41c)은 그 후 저 수준 유틸리티 열을 사용하여 열 교환기(14)에서 추가 가열된다 (스트림(41d)).
가열된 스트림(41d)은 -74℉[-59℃] 및 715 psia [4,930 kPa(a)]에 분리기(15)에 들어가며, 여기서 증기 (스트림(46))가 모든 잔류 액체 (스트림(47))로부터 분리된다. 분리기 증기 (스트림(46))는 일 팽창기(18)에 들어가며, 여기서 기계적 에너지가 고압 공급물의 이 부분에서 추출된다. 상기 기계(18)는 탑 작동 압력 (대략 450 psia [3,103kPa(a)]까지 충분히 등엔트로피적으로 증기를 팽창시키며, 이때 상기 일 팽창은 팽창된 스트림(46a)를 대략 -106℉[-77℃]의 온도까지 냉각시킨다. 부분적으로 응축된 팽창 스트림(46a)은 그 후 분별증류 칼럼(21)의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급물로서 공급된다. 분리기 액체(스트림(47))는 팽창 밸브(20)에 의해 분별증류 탑(21)의 작동 압력까지 팽창되어, 스트림(47a)이 분별 증류탑(21)의 하부 중앙-칼럼 공급 지점으로 공급되기 전에 -99℉[-73℃]까지 냉각시킨다.
액체 생성물 스트림(51)은 85℉ [29℃]에 탑의 저부를 나오며, 저부 생성물 중 용적 기준으로 0.005의 메탄 분획을 기준으로 한다. 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 0℉[-18℃]까지 냉각된 후, 액체 생성물(스트림(51a))은 흘러 저장되거나 추가적으로 처리된다.
오버헤드 증류 스트림(48)은 -134℉[-92℃]에 분별증류 탑(21)의 상부 구획으로부터 인출되어, 팽창 장치(18)에 의해 구동되는 압축기(19)로 흐르며, 여기서 563 psia [3,882kPa(a)]로 압축된다 (스트림(48a)). 상기 압력에서, 상기 스트림은 전술한 바와 같이 열 교환기(12)에서 -128℉[-89℃]로 냉각됨에 따라 완전히 응축된다. 응축된 액체 (스트림(48b))는 그 후 두 부분, 스트림(52 및 53)으로 분할된다. 제 1부분 (스트림(52))은 메탄-풍부 희박 LNG 스트림이며, 이는 그 후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 펌프(32)에 의해 1365 psia [9,411 kPa(a)](스트림(52a))로 펌프된다.
나머지 부분은 환류 스트림(53)이며, 이는 열 교환기(12)로 흘러 여기서 전술한 바와 같이 차가운 LNG (스트림(41a))와의 열 교환에 의해 -184℉[-120℃]까지 서브냉각된다. 서브냉각된 환류 스트림(53a)은 팽창 밸브(30)에 의해 탈메탄기(21)의 작동 압력까지 팽창되며 팽창된 스트림(53b)은 그 후 탈메탄기(21)에 차가운 최상부 칼럼 공급물(환류)로서 공급된다. 상기 차가운 액체 환류는 탈메탄기(21)의 상부 정류 구획 내에서 상승하는 증기로부터 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분을 흡수 및 응축한다.
도 5에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅴ
(도 5)
스트림 흐름 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00005
회수율 *
에탄 90.02%
프로판 100.00%
부탄+ 100.00%
동력
LNG 공급 펌프 457 HP [ 752 kW]
LNG 생성물 펌프 756 HP [ 1,242 kW ]
총계 1,213 HP [ 1,994 kW]
저 수준 유틸리티 열
LNG 가열기 16,394 MBTU/Hr [ 10,590 kW]
고 수준 유틸리티 열
탈메탄기 리보일러 10,415 MBTU/Hr [ 6,728 kW]
* (반올림되지 않은 흐름 속도 기준)
본 발명의 도 3 실시태양에 대한 표 Ⅲ 및 도 4 실시태양에 대한 표 Ⅳ와 본 발명의 도 5 실시태양에 대한 상기 표 Ⅴ의 비교는 액체 회수가 도 5 실시태양의 경우와 본질적으로 동일함을 나타낸다. 도 5 실시태양은 도 3 및 4의 실시태양이 수행하는 것처럼 분별증류 칼럼(21)에 대해 보충 환류(각각 스트림(42a 및 45b))을 사용하지 않기 때문에, 더 많은 최상부 환류(스트림(53b))가 요구되며 또한 열 교환기(14)에서 더 적은 저 수준 유틸리티 가열이 사용될 수 있다. 이는 리보일러(25)에 대한 하중을 증가시키며 또한 도 3 및 4 실시태양과 비교하여 본 발명의 도 5 실시태양에서 요구되는 고 수준 유틸리티 열량을 증가시킨다. 더 높은 최상부 환류 흐름 속도는 또한 도 3 및 4 실시태양에 비하여 도 5 실시태양의 동력 요구량을 약간 (각각 약 5% 및 3%로) 증가시킨다. 특정 적용에 사용하기 위한 실시태양의 선택은 일반적으로 동력과 고 수준 유틸리티 열의 상대 비용, 및 칼럼, 펌프, 열 교환기, 및 압축기의 상대 자본 비용에 좌우될 것이다.
실시예 4
더 낮은 동력 소비와 동일 C2 성분 회수를 유지하는 약간 더 복잡한 설계는 도 6 공정에 예시된 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시태양을 사용하여 달성할 수 있다. 도 6에 나타낸 공정에서 고려된 LNG 조성 및 조건은 도 3 내지 5의 것들은 물론 도 1 및 2에 대해 전술한 것들과도 동일하다. 따라서, 본 발명의 도 6 공정은 도 3 내지 5에 나타낸 실시태양 및 도 1 및 2에 나타낸 선행기술 공정들과 비교될 수 있다.
도 6 공정의 모의실험에서, LNG 탱크(10)로부터 나온 처리될 LNG(스트림(41))는 -255℉[-159℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기를 통과하여 흡수기 칼럼(21)으로 유동할 수 있도록 한다. 도 6에 나타낸 실시예에서, 펌프를 나오는 스트림(41a)은 열 교환기(12)에서, -129℉[-90℃]의 접촉 및 분리 장치 흡수기 칼럼(21)으로부터 인출된 오버헤드 증기(증류 스트림(48)) 및 -83℉[-63℃]의 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)으로부터 인출된 오버헤드 증기(증류 스트림(50))를 냉각시킴으로써 -120℉[-84℃]까지 먼저 가열된다. 부분적으로 가열된 액체 스트림(41b)은 그 후 두 부분, 스트림(42 및 43)으로 분할된다. 제 1 부분인 스트림(42)은 팽창 밸브(17)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력 (대략 495 psia [3,413 kPa(a)])까지 팽창되며 탑의 하부 중앙-칼럼 공급지점에 공급된다.
제 2 부분인 스트림(43)은 흡수기 칼럼(21)에 들어가기 전에 가열되어 그의 전부 또는 일부가 증발된다. 도 6에 나타낸 실시예에서, 스트림(43)은 열 교환기(13)에서 88℉ [31℃]의 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)으로부터의 액체 생성물(스트림(51))을 냉각시킴으로서 -112℉[-80℃]까지 먼저 가열된다. 부분적으로 가열된 스트림(43a)은 이후 저 수준 유틸리티 열을 사용하여 열 교환기(14)에서 추가 가열된다 (스트림(43b)). 부분적으로 증발된 스트림(43b)은 팽창 밸브(20)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창되어, 스트림(43c)이 흡수기 칼럼(21)의 하부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 -67℉[-55℃]까지 냉각시킨다. 팽창된 스트림(43c)의 액체 부분은 (존재 시) 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되며 상기 결합된 액체 스트림(49)은 -79℉[-62℃]에 흡수기 칼럼(21)의 저부를 나온다. 팽창된 스트림(43c)의 증기 부분은 흡수기 칼럼(21)을 통해 상방으로 상승하며 또한 하방으로 낙하하는 차가운 액체와 접촉하여 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분들을 응축 및 흡수한다.
접촉 장치 흡수기 칼럼(21)의 저부로부터 나온 결합된 액체 스트림(49)은 팽창 밸브(22)에 의해 스트리퍼 칼럼(24)의 작동 압력 (465 psia [3,206kPa(a)])보다 약간 높게 급속 팽창되어, 스트림(49)이 분별 증류 스트리퍼 칼럼(24)의 최상부 칼럼 공급지점에 들어가기 전에 -83℉[-64℃] (스트림(49a))로 냉각시킨다. 스트리퍼 칼럼(24)에서, 스트림(49a)은 용적 기준으로 0.005의 메탄 분획의 표준을 맞추기 위해 리보일러(25)에서 생성된 증기에 의해 그의 메탄이 스트리핑된다. 수득된 액체 생성물 스트림(51)은 88℉[31℃]에 스트리퍼 칼럼(24)의 저부를 나오며, 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 0℉[-18℃]로 냉각되며 (스트림(51a)), 그 후 흘러 저장되거나 추가적으로 처리된다.
스트리퍼 칼럼(24)으로부터 나온 오버헤드 증기(스트림(50))는 -83℉[-63℃]에 칼럼을 나와 열 교환기(12)로 흐르고 여기서 전술한 바와 같이 -132℉[-91℃]로 냉각되어 스트림을 완전히 응축시킨다. 응축된 액체 스트림(50a)은 그 후 오버헤드 펌프(33)로 들어가고, 상기 오버헤드 펌프(33)는 스트림(50b)의 압력을 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력에 비해 약간 높게 상승시킨다. 제어 밸브(35)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창한 후, -130℉[-90℃]의 스트림(50c)은 그 후 흡수기 칼럼(21)의 상부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며 여기서 스트림(50c)은 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되어, 흡수기 칼럼(21)의 하부 구획으로부터 상승하는 증기 내의 C2 및 중질 성분을 포획하는데 사용되는 액체의 일부가 된다.
-129℉[-90℃]에 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 인출된 오버헤드 증류 스트림(48)은 열 교환기(12)로 흐르고 전술한 바와 같이 -135℉[-93℃]로 냉각되어 스트림을 완전히 응축시킨다. 응축된 액체 (스트림(48a))는 펌프(31)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력보다 다소 높은 압력까지 펌프되며 (스트림(48b)), 그 후 두 부분의 스트림들(52 및 53)로 분할된다. 제 1부분 (스트림(52))은 메탄-풍부 희박 LNG 스트림이며, 이는 그 후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 펌프(32)에 의해 1365 psia [9,411 kPa(a)](스트림(52a))로 펌프된다.
나머지 부분은 환류 스트림(53)이며, 이는 제어 밸브(30)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창된다. 팽창된 스트림(53a)은 그 후 흡수기 칼럼(21)에 차가운 최상부 칼럼 공급물 (환류물)로서 -135℉[-93℃]에 공급된다. 상기 차가운 액체 환류물은 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획에서 상승하는 증기로부터 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분을 흡수 및 응축시킨다.
도 6에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅵ
(도 6)
스트림 흐름 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00006
회수율 *
에탄 90.04%
프로판 99.88%
부탄+ 100.00%
동력
LNG 공급 펌프 359 HP [ 590 kW]
흡수기 오버헤드 펌프 48 HP [ 79 kW]
스트리퍼 오버헤드 펌프 11 HP [ 18 kW]
LNG 생성물 펌프 717 HP [ 1,179 kW ]
총계 1,135 HP [ 1,866 kW]
저 수준 유틸리티 열
LNG 가열기 16,514 MBTU/Hr [ 10,667 kW]
고 수준 유틸리티 열
탈메탄기 리보일러 8,358 MBTU/Hr [ 5,399 kW]
* (반올림되지 않은 유동속도 기준)
본 발명의 도 6 실시태양에 대한 상기 표 Ⅵ과 본 발명의 도 3 내지 5 실시태양에 대한 표 Ⅲ 내지 Ⅴ의 비교는, 액체 회수가 도 6 실시태양과 본질적으로 동일함을 나타낸다. 그러나 표 Ⅵ의 유틸리티 소비와 표 Ⅲ 내지 V의 경우들과의 비교는 본 발명의 도 6 실시태양에서 요구되는 동력 및 고 수준 유틸리티 열 모두가 도 3 내지 5 실시태양의 경우보다 더 낮음을 나타낸다. 도 6 실시태양의 동력 요건은 각각 1%, 4% 및 6% 더 낮으며, 또한 고 수준 유틸리티 열 요건은 각각 1%, 4% 및 20% 더 낮다.
도 3 내지 5 실시태양에 비하여 본 발명의 도 6 실시태양을 위한 유틸리티 요건의 감소는 주로 두 가지 인자로 기인될 수 있다. 첫째, 도 3 내지 5 실시태양의 분별증류 칼럼(21)을 별도의 흡수기 칼럼(21) 및 스트리퍼 칼럼(24)으로 나눔으로써, 두 칼럼의 작동 압력은 각각의 서비스를 위해 독립적으로 최적화 될 수 있다. 도 3 내지 5 실시태양의 분별증류 칼럼(21)의 작동 압력은, 더 높은 작동 압력으로부터 기인할 수 있는 증류 작업 상의 유해 효과를 야기하지 않는 수치보다 훨씬 높게 상승될 수 없다. 상기의 효과는 그의 증기 및 액체 스트림의 상 거동(phase behavior)에 기인한 분별증류 칼럼(21)에서의 낮은 질량 이동에 의해 명백해진다. 증기-액체 분리 효율에 영향을 미치는 특정 관련된 물리적 성질은, 다시 말하면 두 가지 상의 액체 표면 장력 및 밀도 차이이다. 도 3 내지 5 실시태양에서와 같이 더 이상 함께 결합되지 않은 정류 작동 (흡수기 칼럼(21)) 및 스트리핑 작동 (스트리퍼 칼럼(24))의 작동 압력으로, 열 교환기(12)에서 그의 오버헤드 스트림 (도 6 실시태양에서 스트림(48))의 응축을 가능하게 하는 더 높은 압력에서 정류 작동을 수행함과 동시에 스트리핑 작동(stripping operation)은 적합한 작동 압력에서 수행될 수 있다.
둘째로, 도 3 및 4 실시태양에서 보충 환류 스트림으로 사용된 LNG 공급 스트림 부분 (도 3에서 스트림(42a) 및 도 4에서 스트림 (45b))에 추가적으로, 본 발명의 도 6 실시태양은, 흡수기 칼럼(21)의 하부 구획으로 들어가는 스트림(43c) 내 증기의 정류를 돕기 위해 흡수기 칼럼(21)을 위한 제2 보충 환류 스트림 (스트림(50c))를 사용한다. 상기는 리보일러(25)에 대한 하중을 감소시키기 위해 열 교환기(14)에서 저 수준 유틸리티 열을 더욱 최적으로 사용하게 하여, 고 수준 유틸리티 열 요건을 감소시킨다. 특별한 적용에 사용하기 위한 실시태양의 선택은 일반적으로 동력과 고 수준 유틸리티 열의 상대 비용, 및 칼럼, 펌프, 열 교환기, 및 압축기의 상대 자본 비용에 좌우될 것이다.
실시예 5
본 발명은 또한 도 7에 나타낸 바와 같이 공급 스트림 중에 존재하는 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분을 주로 함유하는 LPG 생성물을 생산하는데 적합화될 수 있다. 도 7에 나타낸 공정에서 고려된 LNG 조성 및 조건은 도 1 내지 6에 대해 전술된 바와 동일하다. 따라서, 본 발명의 도 7 공정은 도 1 및 2에 나타낸 선행기술 공정은 물론 도 3 내지 6에 나타낸 본 발명의 다른 실시태양과 비교될 수 있다.
도 7 공정의 모의실험에서, LNG 탱크(10)로부터 나온 처리될 LNG(스트림(41))는 -255℉[-159℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기를 통과하여 흡수기 칼럼(21)으로 흐를 수 있도록 한다. 도 7에 나타낸 실시예에서, 펌프를 나오는 스트림(41a)은 열 교환기(12 및 13)에서 -90℉[-68℃]의 접촉 및 분리 장치 흡수기 칼럼(21)으로부터 인출된 오버헤드 증기(증류 스트림(48)), 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)으로부터 인출된 57℉[14℃]의 압축된 오버헤드 증기(스트림(50a)), 및 190℉[88℃]의 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)로부터의 액체 생성물(스트림(51))을 냉각시킴으로써 -99℉[-73℃]까지 먼저 가열된다.
부분적으로 가열된 액체 스트림(41c)은 그 후 저 수준 유틸리티 열을 이용하여 열 교환기(14)에서 -43℉[-42℃]까지 추가 가열된다 (스트림(41d)). 부분적으로 증발된 스트림(41d)은 팽창 밸브(20)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력 (대략 465 psia [3,206 kPa(a)])까지 팽창되어, 스트림(41e)이 흡수기 칼럼(21)의 하부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 -48℉[-44℃]까지 냉각시킨다. 팽창된 스트림(41e)의 액체 부분은 (존재 시) 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되며 또한 상기 결합된 액체 스트림(49)은 -50℉[-46℃]에 흡수기 칼럼(21)의 저부를 나온다. 팽창된 스트림(41e)의 증기 부분은 흡수기 칼럼(21)을 통해 상방으로 상승하며 또한 하방으로 낙하하는 차가운 액체와 접촉하여 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분들을 응축 및 흡수한다.
접촉 장치 흡수기 칼럼(21)의 저부로부터 나온 결합된 액체 스트림(49)은 팽창 밸브(22)에 의해 스트리퍼 칼럼(24)의 작동 압력 (430 psia [2,965kPa(a)])보다 약간 높게 급속 팽창되어, 스트림(49)이 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)의 최상부 칼럼 공급지점으로 들어가기 전에 -53℉[-47℃] (스트림(49a))로 냉각시킨다. 스트리퍼 칼럼(24)에서, 스트림(49a)은 몰 기준으로 에탄: 프로판 = 0.020: 1의 표준을 맞추기 위해 리보일러(25)에서 생성된 증기에 의해 그의 메탄 및 C2 성분이 스트리핑된다. 수득된 액체 생성물 스트림(51)은 190℉[88℃]에 스트리퍼 칼럼(24)의 저부를 나오며, 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 0℉[-18℃]까지 냉각되며 (스트림(51a)), 그 후 흘러 저장되거나 추가적으로 처리된다.
스트리퍼 칼럼(24)으로부터 나온 오버헤드 증기(스트림(50))는 30℉[-1℃]에 칼럼을 나와서 (보조 동력원에 의해 구동되는) 오버헤드 압축기(34)로 흐르며, 이는 스트림(50a)의 압력을 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력보다 약간 높게 상승시킨다. 스트림(50a)은 열 교환기(12)로 들어가고 여기서 전술한 바와 같이 -78℉[-61℃]까지 냉각되어 스트림을 완전히 응축시킨다. 응축된 액체 스트림(50b)은 제어 밸브(35)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창하며, -84℉[-64℃]의 결과물인 스트림(50c)은 그 후 흡수기 칼럼(21)의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며 여기서 스트림(50c)은 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되어 흡수기 칼럼(21)의 하부 구획으로부터 상승하는 증기 내의 C3 및 중질 성분을 포착하는데 사용되는 액체의 일부가 된다.
-90℉[-68℃]에 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 인출된 오버헤드 증류 스트림(48)은 열 교환기(12)로 흐르고 전술한 바와 같이 -132℉[-91℃]까지 냉각되어 스트림을 완전히 응축시킨다. 상기 응축된 액체 (스트림(48a))는 펌프(31)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력보다 다소 높은 압력까지 펌프되며 (스트림(48b)), 그 후 두 부분의 스트림들(52 및 53)로 분할된다. 제 1부분 (스트림(52))은 메탄-풍부 희박 LNG 스트림이며, 이는 그 후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 펌프(32)에 의해 1365 psia [9,411 kPa(a)](스트림(52a))까지 펌프된다.
나머지 부분은 환류 스트림(53)이며, 이는 제어 밸브(30)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창된다. 상기 팽창된 스트림(53a)은 그 후 흡수기 칼럼(21)에 차가운 최상부 칼럼 공급물 (환류물)로서 -131℉[-91℃]에 공급된다. 상기 차가운 액체 환류물은 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획에서 상승하는 증기로부터 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분을 흡수 및 응축한다.
도 7에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅶ
(도 7)
스트림 유동 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00007
회수율 *
프로판 99.00%
부탄+ 100.00%
동력
LNG 공급 펌프 325 HP [ 535 kW]
흡수기 오버헤드 펌프 54 HP [ 89 kW]
LNG 생성물 펌프 775 HP [ 1,274 kW]
스트리퍼 오버헤드 압축기 67 HP [ 110 kW ]
총계 1,221 HP [ 2,008 kW]
저 수준 유틸리티 열
LNG 가열기 15,139 MBTU/Hr [ 9,779 kW]
고 수준 유틸리티 열
탈에탄기 리보일러 6,857 MBTU/Hr [ 4,429 kW]
* (반올림되지 않은 흐름 속도 기준)
도 7 공정에 대한 상기 표 Ⅶ의 유틸리티 소비와 표 Ⅲ 내지 Ⅵ의 것들의 비교는 본 발명의 상기 실시태양을 위한 동력 요건이 도 3 내지 6 실시태양의 것보다 약간 더 높음을 나타낸다. 그러나 C2 성분의 회수가 희망했던 바와 다른 경우 더 많은 저 수준 유틸리티 열이 열 교환기(14)에서 사용될 수 있으므로 본 발명의 도 7 실시태양에 대해 요구되는 고 수준 유틸리티 열은 도 3 내지 6 실시태양에 대한 것보다 현저하게 더 낮다.
실시예 6
본 발명의 도 3 내지 6 실시태양에 비한 도 7 실시태양의 동력 요구의 증가는 오버헤드 증기 (스트림(50))를 스트리퍼 칼럼(24)로부터 열 교환기(12)를 통과하여 흡수기 칼럼(21)로 들어가도록 인도하는데 필요한 원동력을 제공하는 도 7의 압축기(34)에 주로 기인한다. 도 8은 상기 압축기를 생략하고 동력 요구를 감소시키는 본 발명의 또 다른 실시태양을 예시한다. 도 8에 나타낸 공정에서 고려된 LNG 조성 및 조건은 도 7의 것들은 물론 도 1 내지 6에 전술된 것들과 동일하다. 따라서 본 발명의 도 8 공정은 도 7에 나타내어진 본 발명의 실시태양, 도 1 및 2에 나타낸 선행기술 공정, 및 도 3 내지 6에 나타낸 본 발명의 다른 실시태양과 비교될 수 있다.
도 8 공정의 모의실험에서, LNG 탱크(10)으로부터 나온 처리될 LNG (스트림(41))는 -255℉[-159℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기를 통과하여 흡수기 칼럼(21)으로 흐를 수 있도록 한다. 펌프를 나오는 스트림(41a)은 열 교환기(12 및 13)에서, -90℉[-68℃]의 접촉 및 분리 장치 흡수기 칼럼(21)으로부터 인출된 오버헤드 증기(증류 스트림(48)), 20℉[-7℃]의 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)으로부터 인출된 오버헤드 증기(증류 스트림(50)), 및 190℉[88℃]의 분별증류 스트리퍼 칼럼(21)으로부터의 액체 생성물(스트림(51))에 냉각을 제공함에 따라 -101℉[-74℃]까지 먼저 가열된다.
부분적으로 가열된 스트림(41c)은 그 후 저 수준 유틸리티 열을 이용하여 열 교환기(14)에서 -54℉[-48℃]까지 추가 가열된다 (스트림(41d)). 팽창 밸브(20)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력 (대략 465 psia [3,206 kPa(a)])까지 팽창한 후, 스트림(41e)은 -58℉[-50℃]인 칼럼의 하부 칼럼 공급 지점으로 흐른다. 팽창된 스트림(41e)의 액체 부분은 (존재 시) 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되며 상기 결합된 액체 스트림(49)은 -61℉[-52℃]에 접촉 장치 흡수기 칼럼(21)의 저부를 나온다. 팽창된 스트림(41e)의 증기 부분은 흡수기 칼럼(21)을 통해 상방으로 상승하며 또한 하방으로 낙하하는 차가운 액체와 접촉하여 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분들을 응축 및 흡수한다.
흡수기 칼럼(21)의 저부로부터 나온 결합된 액체 스트림(49)은, 스트림(49)이 분별 증류 스트리퍼 칼럼(24)의 최상부 칼럼 공급지점에 들어가기 전에 -64℉[-53℃] (스트림(49a))로 냉각시키는 팽창 밸브(22)에 의해 스트리퍼 칼럼(24)의 작동 압력 (430 psia [2,965kPa(a)])보다 약간 높게 급속 팽창된다. 스트리퍼 칼럼(24)에서, 스트림(49a)은 몰 기준으로 에탄: 프로판 = 0.020: 1의 표준을 맞추기 위해, 리보일러(25)에서 생성된 증기에 의해 그의 메탄 및 C2 성분이 스트리핑된다. 결과물인 액체 생성물 스트림(51)은 190℉[88℃]에 스트리퍼 칼럼(24)의 저부를 나오며, 흘러서 저장 또는 추가 처리되기 전에 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 0℉[-18℃]로 냉각된다 (스트림(51a)).
스트리퍼 칼럼(24)으로부터 나온 오버헤드 증기(스트림(50))는 20℉[-7℃]에 칼럼을 나와서 열 교환기(12)로 흐르고 여기서 전술한 바와 같이 -98℉[-72℃]로 냉각되어 스트림을 완전히 응축시킨다. 응축된 액체 스트림(50a)은 그 후, 스트림(50b)의 압력을 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력보다 약간 높게 상승시키는 오버헤드 펌프(33)로 들어가며, 그 결과 스트림(50b)은 부분적으로 증발되도록 열 교환기(12)로 재진입하여 상기 교환기에서 전체 냉각 효율의 일부를 제공함으로써 -70℉[-57℃] (스트림(50c))로 가열된다. 제어 밸브(35)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창한 후, -75℉[-60℃]의 스트림(50d)은 그 후 흡수기 칼럼(21)의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며 여기서 스트림(50d)은 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되어 흡수기 칼럼(21)의 하부 구획으로부터 상승하는 증기 내의 C3 및 중질 성분을 포착하는데 사용되는 액체의 일부가 된다.
오버헤드 증류 스트림(48)은 -90℉[-68℃]에 접촉 장치 흡수기 칼럼(21)으로부터 인출되어 열 교환기(12)로 흐르며, 여기서 -132℉[-91℃]까지 냉각되어 전술한 바와 같이 차가운 LNG(스트림(41a))와의 열 교환에 의해 완전히 응축된다. 응축된 액체 (스트림(48a))는 펌프(31)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력보다 다소 높은 압력으로 펌프되며 (스트림(48b)), 그 후 두 부분의 스트림(52 및 53)으로 분할된다. 제 1부분 (스트림(52))은 메탄-풍부 희박 LNG 스트림이며, 이는 그 후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 펌프(32)에 의해 1365 psia [9,411 kPa(a)](스트림(52a))까지 펌프된다.
나머지 부분은 환류 스트림(53)으로, 이는 제어 밸브(30)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력으로 팽창된다. 팽창된 스트림(53a)은 그 후 흡수기 칼럼(21)에 차가운 최상부 칼럼 공급물(환류)로서 -131℉[-91℃]에 공급된다. 상기 차가운 액체 환류는 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획에서 상승하는 증기로부터 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분을 흡수 및 응축시킨다.
도 8에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅷ
(도 8)
스트림 흐름 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00008
회수율 *
프로판 99.03%
부탄+ 100.00%
동력
LNG 공급 펌프 325 HP [ 534 kW]
흡수기 오버헤드 펌프 67 HP [ 110 kW]
스트리퍼 오버헤드 펌프 11 HP [ 18 kW]
LNG 생성물 펌프 761 HP [ 1,251 kW ]
총계 1,164 HP [ 1,913 kW]
저 수준 유틸리티 열
LNG 가열기 13,949 MBTU/Hr [ 9,010 kW]
고 수준 유틸리티 열
탈에탄기 리보일러 8,192 MBTU/Hr [ 5,292 kW]
* (반올림되지 않은 흐름 속도 기준)
본 발명의 도 8 실시태양에 대한 상기 표 Ⅷ과 본 발명의 도 7 실시태양에 대한 표 Ⅶ의 비교는, 액체 회수가 도 8 실시태양과 본질적으로 동일함을 나타낸다. 도 8 실시태양은 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)으로부터 접촉 장치 흡수기 칼럼(21)으로 오버헤드 증기를 유도하기 위해 압축기 (도 7의 오버헤드 압축기(34)) 대신 펌프 (도 8의 오버헤드 펌프(33))를 사용하기 때문에, 도 8 실시태양에서 더 적은 동력이 요구된다. 그러나 도 8 실시태양에 필요한 고 수준 유틸리티 열은 더 높다 (약 19% 정도). 특정 적용에 사용하기 위한 실시태양의 선택은 일반적으로 동력과 고 수준 유틸리티 열의 상대 비용, 및 펌프 대 압축기의 상대적 비용에 좌우될 것이다.
실시예 7
감소된 고 수준 유틸리티 열 소비와 동일 C3 성분 회수를 유지하는 약간 더 복잡한 설계는 도 9 공정에 예시된 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시태양을 사용하여 달성할 수 있다. 도 9에 나타낸 공정에서 고려된 LNG 조성 및 조건은 도 7 및 8의 경우는 물론 도 1 내지 6에 대해 전술한 것들과 동일하다. 따라서, 본 발명의 도 9의 공정은 도 7 및 8에 나타낸 본 발명의 실시태양, 도 1 및 2에 나타낸 선행기술 공정, 및 도 3 내지 6에 나타낸 본 발명의 다른 실시태양과 비교될 수 있다.
도 9 공정의 모의실험에서, LNG 탱크(10)로부터 나온 처리될 LNG(스트림(41))는 -255℉[-159℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기를 통과하여 분리기(15)로 흐를 수 있도록 한다. 펌프를 나오는 스트림(41a)은 분리기(15)에 들어가기 전에 그의 전부 또는 일부가 증발되도록 가열된다. 도 9에 나타낸 실시예에서, 스트림(41a)은 열 교환기(12 및 13)에서 -70℉[-57℃]의 압축된 오버헤드 증기 스트림(48a), 67℉[19℃]의 압축된 오버헤드 증기 스트림(50a), 및 161℉[72℃]의 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)으로부터 나온 액체 생성물(스트림(51))을 냉각시킴으로써 -88℉[-66℃]까지 먼저 가열된다. 부분적으로 가열된 스트림(41c)은 그 후 저 수준 유틸리티 열을 이용하여 열 교환기(14)에서 추가 가열된다(스트림(41d)).
가열된 스트림(41d)은 -16℉[-27℃] 및 596 psia [4,109 kPa(a)]에 분리기(15)에 들어가며, 여기서 증기 (스트림(46))가 임의의 잔류 액체 (스트림(47))로부터 분리된다. 분리기 증기 (스트림(46))는 일 팽창기(18)에 들어가며 여기서 기계적 에너지가 고압 공급물의 이 부분에서 추출된다. 상기 기계(18)는 탑 작동 압력 (대략 415 psia [2,861kPa(a)])에 충분히 등엔트로피적으로 증기를 팽창시키며, 이때 일 팽창은 상기 팽창된 스트림(46a)을 대략 -42℉[-41℃]의 온도까지 냉각시킨다. 부분적으로 응축된 팽창 스트림(46a)은 그 후 흡수기 칼럼(21)의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급물로서 공급된다. 임의의 분리기 액체(스트림(47))가 존재한다면, 이는 흡수기 칼럼(21)의 하부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 팽창 밸브(20)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창된다. 도 9에 나타낸 실시예에서, 스트림(41d)은 열 교환기(14)에서 완전히 증발되며, 따라서 분리기(15) 및 팽창 밸브(20)는 필요하지 않으며, 대신 팽창된 스트림(46a)은 흡수기 칼럼(21)의 하부 칼럼 공급지점에 공급된다. 팽창된 스트림(46a) (및 존재 시 팽창된 스트림(47a))의 액체 부분은 (존재 시) 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되며 또한 상기 결합된 액체 스트림(49)은 -45℉[-43℃]에 흡수기 칼럼(21)의 저부를 나온다. 팽창된 스트림(46a) (및 존재 시 팽창된 스트림(47a))의 증기 부분은 흡수기 칼럼(21)을 통과하여 상방으로 상승하며 또한 하방으로 낙하하는 차가운 액체와 접촉하여 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분들을 응축 및 흡수한다.
접촉 및 분리 장치 흡수기 칼럼(21)의 저부로부터 나온 결합된 액체 스트림(49)은, 스트림(49)이 분별 증류 스트리퍼 칼럼(24)의 최상부 칼럼 공급지점에 들어가기 전에 -54℉[-48℃] (스트림(49a))까지 냉각시키는 팽창 밸브(22)에 의해 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)의 작동 압력 (320 psia [2,206kPa(a)])보다 약간 높게 급속 팽창된다. 스트리퍼 칼럼(24)에서, 스트림(49a)은 몰 기준으로 0.020: 1의 에탄 대 프로판 비율 표준을 맞추기 위해 리보일러(25)에서 생성된 증기에 의해 그의 메탄 및 C2 성분이 스트리핑된다. 결과물인 액체 생성물 스트림(51)은 161℉[72℃]에 스트리퍼 칼럼(24)의 저부를 나오며, 저장 또는 추가 처리되기 위해 흐르기 전에 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 0℉[-18℃]로 냉각된다 (스트림(51a)).
스트리퍼 칼럼(24)으로부터 나온 오버헤드 증기 (스트림(50))는 20℉[-6℃]에 칼럼을 나와서 (팽창기(18)에 의해 발생되는 동력의 일부에 의해 구동되는) 오버헤드 압축기(34)로 유동하며, 여기서 스트림(50a)의 압력을 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력보다 약간 높게 상승시킨다. 스트림(50a)은 열 교환기(12)로 들어가고 여기서 전술한 바와 같이 -87℉[-66℃]로 냉각되어 스트림을 완전히 응축시킨다. 응축된 액체 스트림(50b)은 제어 밸브(35)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창하며, -91℉[-68℃]의 수득된 스트림(50c)은 그 후 흡수기 칼럼(21)의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며 여기서 스트림(50c)은 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되어 흡수기 칼럼(21)의 하부 구획으로부터 상승하는 증기에서 C3 및 중질 성분을 포착하는데 사용되는 액체의 일부가 된다.
오버헤드 증류 스트림(48)은 -94℉[-70℃]에 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 인출되어 (팽창기(18)에 의해 생성되는 동력의 나머지 부분에 의해 구동되는) 압축기(19)로 흐르며, 여기서 508 psia [3,501 kPa(a)] (스트림(48a))로 압축된다. 상기 압력에서, 스트림은 전술한 바와 같이 열 교환기(12)에서 -126℉[-88℃]까지 냉각됨에 따라 완전히 응축된다. 응축된 액체 (스트림(48b))는 그 후 두 부분의 스트림(52 및 53)으로 분할된다. 제 1부분 (스트림(52))은 메탄-풍부 희박 LNG 스트림이며, 이는 그 후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 펌프(32)에 의해 1365 psia [9,411 kPa(a)](스트림(52a))까지 펌프된다.
나머지 부분은 환류 스트림(53)이며, 이는 팽창 밸브(30)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창된다. 팽창된 스트림(53a)은 그 후 흡수기 칼럼(21)에 차가운 최상부 칼럼 공급물(환류)로서 -136℉[-93℃]에 공급된다. 상기 차가운 액체 환류는 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획에서 상승하는 증기로부터 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분을 흡수 및 응축한다.
도 9에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅸ
(도 9)
스트림 흐름 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00009
회수율 *
프로판 98.99%
부탄+ 100.00%
동력
LNG 공급 펌프 377 HP [ 620 kW]
LNG 생성물 펌프 806 HP [ 1,325 kW ]
총계 1,183 HP [ 1,945 kW]
저 수준 유틸리티 열
LNG 가열기 17,940 MBTU/Hr [ 11,588 kW]
고 수준 유틸리티 열
탈에탄기 리보일러 5,432 MBTU/Hr [ 3,509 kW]
* (반올림되지 않은 흐름 속도 기준)
본 발명의 도 9 실시태양에 대한 상기 표 Ⅸ와 본 발명의 도 7 및 8 실시태양에 대한 표 Ⅶ 및 Ⅷ의 비교는, 액체 회수가 도 9 실시태양과 본질적으로 동일함을 나타낸다. 도 9 실시태양의 동력 요건은 도 7 실시태양에서 요구하는 것보다 약 3% 더 낮으며 도 8 실시태양에서 요구하는 것보다 약 2% 더 높다. 그러나, 본 발명의 도 9 실시태양에서 요구하는 고 수준 유틸리티 열은 도 7 실시태양보다 (약 21%) 또는 도 8 실시태양보다 (약 34%) 모두 현저하게 더 낮다. 특정 적용에 사용하기 위한 실시태양의 선택은 일반적으로 동력 대 고 수준 유틸리티 열의 상대 비용, 또한 펌프 및 열 교환기 대비 압축기 및 팽창기의 상대적 자본 비용에 좌우될 것이다.
실시예 8
도 9 실시태양과 동일한 C3 성분 회수를 유지하는 본 발명의 약간 더 간단한 실시태양은 도 10 공정에 예시된 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시태양을 사용하여 달성될 수 있다. 도 10에 나타낸 공정에서 고려된 LNG 조성 및 조건은 도 7 내지 9의 경우는 물론 도 1 내지 6에 대해 전술한 것들과 동일하다. 따라서 본 발명의 도 10의 공정은 도 7 내지 9에 나타낸 본 발명의 실시태양, 도 1 및 2에 나타낸 선행기술 공정, 및 도 3 내지 6에 나타낸 본 발명의 다른 실시태양과 비교될 수 있다.
도 10 공정의 모의실험에서, LNG 탱크(10)로부터 나온 처리될 LNG(스트림(41))는 -255℉[-159℃]에 펌프(11)로 들어간다. 펌프(11)는 상기 LNG의 압력을 충분히 상승시켜, 상기 LNG가 열 교환기를 통과하여 분리기(15)로 흐를 수 있도록 한다. 펌프를 나오는 스트림(41a)은 분리기(15)에 들어가기 전에 그의 전부 또는 일부가 증발되도록 가열된다. 도 10에 나타낸 실시예에서, 스트림(41a)은 열 교환기(12 및 13)에서 -61℉[-52℃]의 압축된 오버헤드 증기 스트림(48a), 40℉[4℃]의 오버헤드 증기 스트림(50), 및 190℉[88℃]의 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)으로부터 나온 액체 생성물 (스트림(51))을 냉각시킴으로써 -83℉[-64℃]까지 먼저 가열된다. 상기 부분적으로 가열된 스트림(41c)은 그 후 저 수준 유틸리티 열을 이용하여 열 교환기(14)에서 추가적으로 가열된다 (스트림(41d)).
가열된 스트림(41d)은 -16℉[-26℃] 및 621 psia [4,282 kPa(a)]에 분리기(15)로 들어가며, 여기서 증기 (스트림(46))가 임의의 잔류 액체 (스트림(47))로부터 분리된다. 상기 분리기 증기 (스트림(46))는 일 팽창기(18)에 들어가며 여기서 기계적 에너지가 고압 공급물의 이 부분으로부터 추출된다. 상기 기계(18)는 탑 작동 압력 (대략 380 psia [2,620 kPa(a)])까지 충분히 등엔트로피적으로 증기를 팽창시키며, 이때 일 팽창은 팽창된 스트림(46a)을 대략 -50℉[-46℃]의 온도까지 냉각시킨다. 부분적으로 응축된 팽창 스트림(46a)은 그 후 흡수기 칼럼(21)의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급물로서 공급된다. 임의의 분리기 액체(스트림(47))가 존재한다면, 이는 흡수기 칼럼(21)의 하부 칼럼 공급 지점으로 공급되기 전에 팽창 밸브(20)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창된다. 도 10에 나타낸 실시예에서, 스트림(41d)은 열 교환기(14)에서 완전히 증발되며, 따라서 분리기(15) 및 팽창 밸브(20)는 필요하지 않으며, 대신 팽창된 스트림(46a)은 흡수기 칼럼(21)의 하부 칼럼 공급지점에 공급된다. 팽창된 스트림(46a) (및 존재 시 팽창된 스트림(47a))의 액체 부분은 (존재 시) 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되며 또한 상기 결합된 액체 스트림(49)은 -53℉[-47℃]에 흡수기 칼럼(21)의 저부를 나온다. 팽창된 스트림(46a) (및 존재 시 팽창된 스트림(47a))의 증기 부분은 흡수기 칼럼(21)을 통과하여 상방으로 상승하며 또한 하방으로 낙하하는 차가운 액체와 접촉하여 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분들을 응축 및 흡수한다.
접촉 및 분리 장치 흡수기 칼럼(21)의 저부로부터 나온 결합된 액체 스트림(49)은 펌프(23)로 들어가서 스트리퍼 칼럼(24)의 작동 압력 (430 psia [2,965 kPa(a)])보다 약간 높게 펌프된다. -52℉[-47℃]의 수득된 스트림(49a)은 그 후 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)의 최상부 칼럼 공급 지점에 들어간다. 스트리퍼 칼럼(24)에서, 스트림(49a)은 몰 기준으로 0.020: 1의 에탄 대 프로판 비율 표준을 맞추기 위해 리보일러(25)에서 생성된 증기에 의해 그의 메탄 및 C2 성분이 스트리핑된다. 결과물인 액체 생성물 스트림(51)은 190℉[88℃]에 스트리퍼 칼럼(24)의 저부를 나오며, 저장 또는 추가 처리되기 위해 흐르기 전에 전술한 바와 같이 열 교환기(13)에서 0℉[-18℃]까지 냉각된다 (스트림(51a)).
스트리퍼 칼럼(24)으로부터 나온 오버헤드 증기 (스트림(50))는 40℉[4℃]에 칼럼을 나와서 열 교환기(12)로 들어가며, 여기서 전술한 바와 같이 -89℉[-67℃]까지 냉각되어 스트림을 완전히 응축시킨다. 응축된 액체 스트림(50a)은 팽창 밸브(35)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창되며, -94℉[-70℃]의 수득된 스트림(50b)은 그 후 흡수기 칼럼(21)의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며 여기서 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 하방으로 낙하하는 액체와 혼합되어 흡수기 칼럼(21)의 하부 구획으로부터 상승하는 증기 내의 C3 및 중질 성분을 포착하는데 사용되는 액체의 일부가 된다.
오버헤드 증류 스트림(48)은 -97℉[-72℃]에 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획으로부터 인출되어 팽창 장치(18)에 의해 구동되는 압축기(19)로 흐르며, 여기서 507 psia [3,496 kPa(a)] (스트림(48a))로 압축된다. 상기 압력에서, 상기 스트림은 전술한 바와 같이 열 교환기(12)에서 -126℉[-88℃]까지 냉각됨에 따라 완전히 응축된다. 응축된 액체 (스트림(48b))는 그 후 두 부분의 스트림(52 및 53)으로 분할된다. 제 1부분 (스트림(52))은 메탄-풍부 희박 LNG 스트림이며, 이는 그 후 후속 증발 및/또는 이송을 위해 펌프(32)에 의해 1365 psia [9,411 kPa(a)](스트림(52a))까지 펌프된다.
나머지 부분은 환류 스트림(53)으로, 팽창 밸브(30)에 의해 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력까지 팽창된다. 팽창된 스트림(53a)은 그 후 흡수기 칼럼(21)에 차가운 최상부 칼럼 공급물(환류)로서 -141℉[-96℃]에 공급된다. 상기 차가운 액체 환류는 흡수기 칼럼(21)의 상부 구획에서 상승하는 증기로부터 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분을 흡수 및 응축한다.
도 10에 예시된 공정에 대한 스트림 흐름 속도 및 에너지 소비량의 요약은 하기 표에 나타낸다:
표 Ⅹ
(도 10)
스트림 흐름 요약 - Lb. Moles/Hr [kg Moles/Hr]
Figure 112006072157798-pct00010
회수율 *
프로판 99.02%
부탄+ 100.00%
동력
LNG 공급 펌프 394 HP [ 648 kW]
흡수기 저부 펌프 9 HP [ 14 kW]
LNG 생성물 펌프 806 HP [ 1,325 kW ]
총계 1,209 HP [ 1,987 kW]
저 수준 유틸리티 열
LNG 가열기 16,912 MBTU/Hr [ 10,924 kW]
고 수준 유틸리티 열
탈에탄기 리보일러 6,390 MBTU/Hr [ 4,127 kW]
* (반올림되지 않은 흐름 속도 기준)
본 발명의 도 10 실시태양에 대한 상기 표 Ⅹ과 본 발명의 도 7 내지 9 실시태양에 대한 표 Ⅶ 내지 Ⅸ의 비교는, 액체 회수가 도 10 실시태양과 본질적으로 동일함을 나타낸다. 도 10 실시태양의 동력 요건은 도 7 실시태양에서 요구하는 것보다 약 1% 더 낮으며 도 8 및 9 실시태양에서 요구하는 것보다 각각 약 4% 및 2% 더 높다. 본 발명의 도 10 실시태양에서 요구하는 고 수준 유틸리티 열은 도 7 및 8 실시태양 모두에 비하여 (각각 약 7% 및 22%) 현저하게 낮지만, 도 9 실시태양에 비하여 약 18% 더 높다. 특정 적용에 사용하기 위한 실시태양의 선택은 일반적으로 동력 대 고 수준 유틸리티 열의 상대 비용, 및 펌프, 열 교환기, 압축기, 및 팽창기의 상대적 자본 비용에 좌우될 것이다.
기타 실시태양
일부 상황들은 열 교환기(12)에 들어가는 차가운 LNG 스트림을 사용하는 것보다는 차라리 다른 처리공정으로 환류 스트림(53)을 서브냉각하는 것을 선호할 수 있다. 상기의 환경에서, 도 11 내지 13에 나타낸 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시태양이 사용될 수 있다. 도 11 및 12 실시태양에서, 열 교환기(12)를 떠난 부분 가열된 LNG 스트림(41b)의 일부 (스트림(42))는 팽창 밸브(17)에 의해 분별증류 탑(21) (도 11) 또는 흡수기 칼럼(21) (도 12)의 작동 압력보다 약간 높게 팽창하며, 환류 스트림(53)의 서브냉각을 제공함으로써 가열된 팽창된 스트림(42a)은 열 교환기(29)로 인도된다. 상기 서브냉각된 환류 스트림(53a)은 그 후 팽창 밸브(30)에 의해 분별증류 탑(21) (도 11) 또는 접촉 및 분리 장치 흡수기 칼럼(21) (도 12)의 작동 압력까지 팽창되며 또한 팽창된 스트림(53b)은 분별증류 탑(21) (도 11) 또는 흡수기 칼럼(21) (도 12)에 차가운 최상부 칼럼 공급물(환류)로서 공급된다. 열 교환기(29)를 이탈하는 가열된 스트림(42b)은 탑의 중앙-칼럼 공급지점에 공급되며 여기서 보충 환류 스트림으로 작용한다. 이와는 달리, 도11 및 12에 파선으로 나타낸 바와 같이, 스트림(42)은 열 교환기(12)에 들어가기 전에 LNG 스트림(41a)으로부터 인출될 수 있다. 도 13 실시태양에서, 분별증류 스트리퍼 칼럼(24)으로부터 나온 오버헤드 증기 스트림(50)을 응축시켜 생산된 보충 환류 스트림은 제어 밸브(17)를 사용하여 흡수기 칼럼(21)의 작동 압력보다 약간 높게 스트림(50b)을 팽창시키고 팽창된 스트림(50c)을 열 교환기(29)로 인도함으로써 열 교환기(29)에서 환류 스트림(53)을 서브냉각하는데 사용된다. 가열된 스트림(50d)은 그 후 탑의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급된다.
환류 스트림(53)이 칼럼 작동 압력까지 팽창되기 전에 서브냉각하는 것에 대한 여부의 결정은 LNG 조성, 원하는 회수 수준, 등을 포함하는 다수의 인자들에 따라 달라질 것이다. 도 3 내지 10에 파선으로 나타낸 바와 같이, 스트림(53)은 서브냉각이 필요한 경우에 열 교환기(12)로 유도될 수 있거나, 또는 서브냉각이 필요하지 않은 경우에는 직접적으로 팽창 밸브(30)로 유도될 수 있다. 마찬가지로, 칼럼 작동 압력까지 팽창되기 전의 보충 환류 스트림(42)의 가열은 각각의 적용마다 평가되어야 한다. 도 3, 6 및 13에 파선으로 나타낸 바와 같이, 스트림(42)은 가열이 필요하지 않은 경우 LNG 스트림(41a)의 가열 전에 인출되어 팽창 밸브(17)로 직접 유도될 수 있으며, 또는 가열이 필요한 경우 부분 가열된 LNG 스트림(41b)으로부터 인출되어 팽창 밸브(17)로 유도될 수 있다. 다른 한 편, 도 8에 나타낸 바와 같은 보충 환류 스트림(50b)의 가열 및 부분 증발은, 흡수기 칼럼(21)의 하부 구획으로부터 상방으로 상승하는 증기 중의 C2 성분 및/또는 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분을 포착하기 위해 사용되는 흡수기 칼럼(21)에 들어가는 액체의 양을 감소시키기 때문에 유리하지 않을 수 있다. 대신, 도 8에 파선으로 나타낸 바와 같이, 스트림(50b)은 팽창 밸브(35)에 직접 유도된 다음 흡수기 칼럼(21)에 들어갈 수 있다.
처리하고자 하는 LNG가 더욱 희박한 경우 또는 열 교환기(12, 13 및 14)에서 LNG의 완전한 증발이 고려되는 경우, 도 3 내지 5 및 9 내지 11의 분리기(15)는 적당하지 않을 수 있다. 입구 LNG 중의 중질 탄화수소 양 및 공급 펌프(11)을 이탈하는 LNG 스트림의 압력에 따라, 열 교환기(14)를 이탈하는 가열된 LNG 스트림은 임의의 액체를 함유하지 않을 수 있다 (그 이유는 그의 이슬점 이상이기 때문이거나, 또는 그의 크리콘덴바 (cricondenbar) 이상이기 때문이다). 상기의 경우에, 분리기(15) 및 팽창 밸브(20)는 파선으로 나타낸 바와 같이 생략될 수 있다.
상술한 실시예에서, 도 3, 5, 및 9 내지 11의 스트림(48a), 도 4의 스트림(48b), 도 6 내지 8, 12 및 13의 스트림(48), 도 6, 8, 10, 12 및 13의 스트림(50), 및 도 7 및 9의 스트림(50a)의 완전 응축이 나타나 있다. 일부 상황들은 상기 스트림의 한쪽 또는 양쪽을 서브냉각하는 것을 선호하는 반면, 다른 환경들은 단지 부분 응축만을 선호할 것이다. 각각 또는 양쪽 모든 스트림의 부분 응축을 사용해야 하는 경우, 펌프된 응축 액체에 합류할 수 있도록 증기의 압력을 상승시키기 위한 압축기 또는 다른 수단들을 사용하는 비-응축된 증기의 처리공정이 필요할 수 있다. 이와 달리, 비-응축된 증기는 공장 연료 시스템 또는 다른 유사 용도로 수송될 수 있다.
LNG 조건, 플랜트 크기, 이용 가능한 장비, 또는 다른 요소들은 도 3 내지 5 및 9 내지 11의 일 팽창기(18)의 생략, 또는 (팽창 밸브 같은) 대안적 팽창 장치로의 대체가 가능함을 지적할 수 있다. 개개의 스트림 팽창이 특정 팽창 장치들로 도시되었지만, 대안적 팽창 수단들이 필요에 따라 도입될 수 있다.
또한 팽창 밸브(17, 20, 22, 30, 및/또는 35)는 팽창 엔진 (터보확장기)으로 대체할 수 있으며, 따라서 일은 도 3, 6 및 11 내지 13의 스트림(42), 도 4의 스트림(45a), 도 3 내지 5 및 9 내지 11의 스트림(47), 도 6, 12 및 13의 스트림(43b), 도 7 및 8의 스트림(41d), 도 6 내지 9, 12 및 13의 스트림(49), 도 3 내지 5 및 11 내지 13의 스트림(53a), 도 6 내지 10의 스트림(53), 도 6, 7, 9, 12 및 13의 스트림(50b), 도 8의 스트림(50c), 및/또는 도 10의 스트림(50a)의 압력 감소로부터 추출할 수 있다는 것을 주지해야 한다. 상기의 경우, LNG (스트림(41)) 및/또는 다른 액체 스트림은 일 추출이 가능하도록 더 높은 압력까지 펌프될 필요가 있을 수 있다. 상기 일은 LNG 공급 스트림을 펌프하고, 희박 LNG 생성물 스트림을 펌프 하고, 오버헤드 증기 스트림들을 압축하기 위한 힘을 제공하거나 또는 동력을 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 밸브 또는 팽창 엔진 중 어느 것을 사용할 지에 대한 선택은 각각의 LNG 공정 계획의 특정 상황에 따라 달라질 수 있다.
도 3 내지 13에서, 개개의 열 교환기는 대부분의 서비스를 위해 도시되었다. 그러나 둘 혹은 그 이상의 열 교환 서비스를 공통(common) 열 교환기로 결합할 수 있으며, 예를 들면 도 3 내지 13의 열 교환기(12, 13 및 14)를 공통 열 교환기로 결합하는 것이다. 일부 경우에서, 상황들은 열 교환 서비스를 복수의 교환기로 나누는 것을 선호할 수 있다. 열 교환 서비스를 결합시키거나 또는 소정의 서비스를 위해 하나 이상의 열 교환기를 사용하느냐의 여부에 대한 결정은 LNG 흐름 속도, 열 교환 사이즈, 스트림 온도 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아닌 다수의 요소들에 좌우될 것이다.
분별증류 칼럼(21) 또는 흡수기 칼럼(21)에 대한 상기 나뉜 LNG 공급물의 각 분기(branch)에서 발견된 공급물의 상대적 량은 LNG 조성, 공급물로부터 경제적으로 추출될 수 있는 열량, 및 이용 가능한 마력의 용량을 포함하는, 여러 인자에 따라 달라진다는 것을 인식해야한다. 칼럼의 최상부에 더 많은 공급은 리보일러(25) 내의 효율을 증가시키면서 회수를 증가시킬 수 있으며, 따라서 고 수준 유틸리티 요건을 증가시킨다. 칼럼 하부에 공급물을 증가시키면 고 수준 유틸리티 열 소비를 감소시키지만 생성물 회수 또한 감소시킬 수 있다. 중앙-칼럼 공급물의 상대적 위치는 LNG 조성 또는 원하는 회수 수준 및 공급 스트림의 가열 중에 형성된 증기량과 같은 다른 인자들에 따라 변경될 수 있다. 더구나, 공급 스트림의 둘 이상, 또는 그의 일부는 상대적 온도 및 개개 스트림의 용량에 따라 결합할 수 있으며, 또한 상기 결합된 스트림은 그 후 중앙-칼럼 공급 지점으로 공급된다.
도 3 내지 6 실시태양에 주어진 실시예에는, C2 성분 및 중질 탄화수소 성분의 회수가 예시되어 있는 한편, C3 성분 및 중질 탄화수소 성분의 회수는 도 7 내지 10 실시태양에 대해 주어진 실시예에 예시되어 있다. 그러나, 도 3 내지 6 실시태양은 단지 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분의 회수를 희망하는 경우에도 유리하며, 또한 도 7 내지 10 실시태양은 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분의 회수를 희망하는 경우에도 유리한 것으로 믿어진다. 마찬가지로, 도 11 내지 13 실시태양은 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분의 회수와 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분의 회수 모두에 유리한 것으로 믿어진다.
본 발명은 공정을 작동하는데 필요한 유틸리티 소비량 당 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분의 개선된 회수 또는 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분의 개선된 회수를 제공한다. 공정을 작동하는데 필요한 유틸리티 소비량의 개선은 압축 또는 펌핑의 감소된 동력 요건, 탑 리보일러에 대한 감소된 에너지 조건, 또는 이의 결합 형태로 나타날 수 있다. 한편, 본 발명의 이점은 소정 량의 유틸리티 소비를 위한 더 높은 회수 수준을 달성함으로써, 또는 더 높은 회수와 유틸리티 소비의 개선의 일부 결합을 통하여 실현될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시태양인 것으로 믿어지는 것을 기술하였으나, 당업자들은 하기의 특허청구범위로 명백히 나타내어진 본 발명의 정신을 벗어나지 않으며 예를 들면, 본 발명을 여러 가지 조건, 공급 형태, 또는 기타 요건에 적합하도록 다른 변형 및 추가 변형이 이루어질 수 있음을 인지할 것이다.
본 발명은 휘발성 메탄-풍부 희박 LNG 스트림(lean LNG stream) 및 덜 휘발성인 천연 가스 액체 (NGL) 또는 액화 석유가스 (LPG) 스트림을 제공하기 위한 액화 천연 가스 (LNG) 스트림으로부터 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판, 및 중질 탄화수소류의 회수에 관한 것이다. 본 발명은 선행기술 공정과 비교하여 공정을 작동하는데 필요한 유틸리티 소비량 당 C2 성분 및 중질 탄화수소 성분의 개선된 회수 또는 C3 성분 및 중질 탄화수소 성분의 개선된 회수를 제공하며, 공정 장비를 단순화하고, 또한 자본 투자를 낮출 수 있다.

Claims (67)

  1. 메탄과 더 무거운(heavier) 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 적어도 제1 스트림 및 제2 스트림으로 분할되며;
    (b) 상기 제1 스트림은 저압까지 팽창된 후 분별증류 칼럼(fractionation column)의 상부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (c) 상기 제2 스트림은 부분적으로 증발할 만큼 충분히 가열되어 증기 스트림 및 액체 스트림을 형성하며;
    (d) 상기 증기 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 제1 하부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (e) 상기 액체 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 제2 하부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (f) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 압축되고;
    (g) 상기 압축된 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 응축할 만큼 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 제2 스트림의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (h) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (i) 상기 환류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며; 또한
    (j) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 분별증류 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 분별증류 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 가열된 후 적어도 제1 스트림 및 제2 스트림으로 분할되며;
    (b) 상기 제1 스트림은 저압까지 팽창된 후 분별증류 칼럼의 상부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (c) 상기 제2 스트림은 부분적으로 증발할 만큼 충분히 가열되어 증기 스트림 및 액체 스트림을 형성하며;
    (d) 상기 증기 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 제1 하부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (e) 상기 액체 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 제2 하부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (f) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 압축되고;
    (g) 상기 압축된 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 이를 응축할 만큼 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (h) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (i) 상기 환류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 최상부 칼럼 공급지점에 공급되며; 또한
    (j) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 분별증류 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 분별증류 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 적어도 제1 스트림 및 제2 스트림으로 분할되고;
    (b) 상기 제1 스트림은 저압까지 팽창된 후 분별증류 칼럼의 상부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (c) 상기 제2 스트림은 증발할 만큼 충분히 가열되어 증기 스트림을 형성하고;
    (d) 상기 증기 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 하부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (e) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 압축되고;
    (f) 상기 압축된 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 이를 응축할 만큼 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 제2 스트림의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (g) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (h) 상기 환류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며; 또한
    (i) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 분별증류 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 분별증류 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 가열된 후 적어도 제1 스트림 및 제2 스트림으로 분할되고;
    (b) 상기 제1 스트림은 저압까지 팽창된 후 분별증류 칼럼의 상부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (c) 상기 제2 스트림은 증발할 만큼 충분히 가열되어 증기 스트림을 형성하고;
    (d) 상기 증기 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 하부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (e) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 압축되고;
    (f) 상기 압축된 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 응축할 만큼 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (g) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (h) 상기 환류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며; 또한
    (i) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 분별증류 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 분별증류 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 부분적으로 증발하도록 충분히 가열되어 증기 스트림 및 액체 스트림을 형성하고;
    (b) 상기 증기 스트림은 적어도 제1 스트림 및 제2 스트림으로 분할되며;
    (c) 상기 제1 스트림은 실질적으로 그의 전부가 응축되도록 냉각된 후, 저압까지 팽창됨으로써 추가 냉각되고;
    (d) 상기 팽창된 냉각 제1 스트림은 분별증류 칼럼의 상부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (e) 상기 제2 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 제1 하부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (f) 상기 액체 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 제2 하부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (g) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 가열되며, 상기 가열은 상기 제1 스트림의 상기 냉각의 적어도 일부를 제공하고;
    (h) 상기 가열된 증기 증류 스트림은 압축되며;
    (i) 상기 압축된 가열 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (j) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되며;
    (k) 상기 환류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고; 또한
    (l) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 분별증류 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 분별증류 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 증발하도록 충분히 가열되어 증기 스트림을 형성하고;
    (b) 상기 증기 스트림은 적어도 제1 스트림 및 제2 스트림으로 분할되며;
    (c) 상기 제1 스트림은 실질적으로 그의 전부를 응축하도록 냉각된 후, 저압까지 팽창됨으로써 추가 냉각되고;
    (d) 상기 팽창된 냉각 제1 스트림은 분별증류 칼럼의 상부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (e) 상기 제2 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 하부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (f) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 가열되며, 상기 가열은 상기 제1 스트림의 상기 냉각의 적어도 일부를 제공하며;
    (g) 상기 가열된 증기 증류 스트림은 압축되고;
    (h) 상기 압축된 가열 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (i) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (j) 상기 환류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 최상부 칼럼 공급지점에 공급되며; 또한
    (k) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 분별증류 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 분별증류 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 부분적으로 증발할 만큼 충분히 가열되어 증기 스트림 및 액체 스트림을 형성하고;
    (b) 상기 증기 스트림은 저압까지 팽창되어 분별증류 칼럼의 제1 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (c) 상기 액체 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 분별증류 칼럼의 제2 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (d) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 압축되며;
    (e) 상기 압축된 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (f) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (g) 상기 환류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며; 또한
    (h) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 분별증류 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 분별증류 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 증발할 만큼 충분히 가열되어 증기 스트림을 형성하고;
    (b) 상기 증기 스트림은 저압까지 팽창되어 분별증류 칼럼의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (c) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 압축되며;
    (d) 상기 압축된 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (e) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되며;
    (f) 상기 환류 스트림은 상기 분별증류 칼럼의 최상부 칼럼 공급지점에 공급되고; 또한
    (g) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 분별증류 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 분별증류 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 적어도 제1 스트림 및 제2 스트림으로 분할되고;
    (b) 상기 제1 스트림은 저압까지 팽창되어 흡수기 칼럼의 제1 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되어 오버헤드 증기 스트림 및 저부 액체 스트림을 생산하며;
    (c) 상기 제2 스트림은 적어도 부분적으로 증발하도록 충분히 가열되고;
    (d) 상기 가열된 제2 스트림이 상기 저압까지 팽창되어 상기 흡수기 칼럼의 하부 공급 지점에 공급되며;
    (e) 상기 저부 액체 스트림은 분별증류 스트리퍼 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (f) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 실질적으로 그의 전부가 응축되도록 냉각되고, 상기 냉각은 상기 제2 스트림의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (g) 상기 실질적으로 응축된 스트림은 펌프 되어 상기 흡수기 칼럼의 제2 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (h) 상기 오버헤드 증기 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 제2 스트림의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (i) 상기 응축된 스트림은 펌프된 후 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (j) 상기 환류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며; 또한
    (k) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 가열된 후 적어도 제1 스트림 및 제2 스트림으로 분할되고;
    (b) 상기 제1 스트림은 저압까지 팽창된 후 흡수기 칼럼의 제1 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되어 오버헤드 증기 스트림 및 저부 액체 스트림을 생산하며;
    (c) 상기 제2 스트림은 적어도 부분적으로 증발할 만큼 충분히 가열되고;
    (d) 상기 가열된 제2 스트림이 상기 저압까지 팽창하여 상기 흡수기 칼럼의 하부 공급 지점에 공급되며;
    (e) 상기 저부 액체 스트림은 분별증류 스트리퍼 칼럼의 최상부 칼럼 공급지점에 공급되고;
    (f) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 실질적으로 그의 전부가 응축되도록 냉각되고, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (g) 상기 실질적으로 응축된 스트림은 펌프된 후 상기 흡수기 칼럼의 제2 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (h) 상기 오버헤드 증기 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (i) 상기 응축된 스트림은 펌프된 후 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (j) 상기 환류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 최상부 칼럼 공급지점에 공급되며; 또한
    (k) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 적어도 부분적으로 증발하도록 충분히 가열되고;
    (b) 상기 가열된 액화 천연 가스는 저압까지 팽창된 후 흡수기 칼럼의 하부 공급 지점에 공급되어 오버헤드 증기 스트림 및 저부 액체 스트림을 생산하며;
    (c) 상기 저부 액체 스트림은 분별증류 스트리퍼 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (d) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 압축되며;
    (e) 상기 압축된 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (f) 상기 냉각된 압축 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (g) 상기 오버헤드 증기 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (h) 상기 응축된 스트림은 펌프된 후 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되며;
    (i) 상기 환류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고; 또한
    (j) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 적어도 부분적으로 증발할 만큼 충분히 가열되고;
    (b) 상기 가열된 액화 천연 가스는 저압까지 팽창된 후 흡수기 칼럼의 하부 공급 지점에 공급되어 오버헤드 증기 스트림 및 저부 액체 스트림을 생산하며;
    (c) 상기 저부 액체 스트림은 분별증류 스트리퍼 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (d) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 실질적으로 그의 전부가 응축되도록 냉각되고, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (e) 상기 실질적으로 응축된 스트림은 펌프된 후 상기 흡수기 칼럼의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (f) 상기 오버헤드 증기 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (g) 상기 응축된 스트림은 펌프된 후 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되며;
    (h) 상기 환류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고; 또한
    (i) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 부분적으로 증발하도록 충분히 가열되어 증기 스트림 및 액체 스트림을 형성하고;
    (b) 상기 증기 스트림은 저압까지 팽창된 후 흡수기 칼럼의 제1 하부 공급 지점에 공급되어 오버헤드 증기 스트림 및 저부 액체 스트림을 생산하며;
    (c) 상기 액체 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 흡수기 칼럼의 제2 하부 공급 지점에 공급되고;
    (d) 상기 저부 액체 스트림은 분별증류 스트리퍼 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (e) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 압축되며;
    (f) 상기 압축된 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (g) 상기 냉각된 압축 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (h) 상기 오버헤드 증기 스트림은 압축되고;
    (i) 상기 압축된 오버헤드 증기 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (j) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되며;
    (k) 상기 환류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 최상부 칼럼 공급지점에 공급되며; 또한
    (l) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 적어도 부분적으로 증발할 만큼 충분히 가열되고;
    (b) 상기 가열된 액화 천연 가스는 저압까지 팽창된 후 흡수기 칼럼의 하부 공급 지점에 공급되어 오버헤드 증기 스트림 및 저부 액체 스트림을 생성하며;
    (c) 상기 저부 액체 스트림은 분별증류 스트리퍼 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (d) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 압축되며;
    (e) 상기 압축된 증기 증류 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (f) 상기 냉각된 압축 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (g) 상기 오버헤드 증기 스트림은 압축되고;
    (h) 상기 압축된 오버헤드 증기 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (i) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (j) 상기 환류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며; 또한
    (k) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 부분적으로 증발할 만큼 충분히 가열되어 증기 스트림 및 액체 스트림을 형성하고;
    (b) 상기 증기 스트림은 저압까지 팽창된 후 흡수기 칼럼의 제1 하부 공급 지점에 공급되어 오버헤드 증기 스트림 및 저부 액체 스트림을 생산하며;
    (c) 상기 액체 스트림은 상기 저압까지 팽창되어 상기 흡수기 칼럼의 제2 하부 공급 지점에 공급되고;
    (d) 상기 저부 액체 스트림은 펌프되어 분별증류 스트리퍼 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (e) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되고, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (f) 상기 냉각된 증류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며;
    (g) 상기 오버헤드 증기 스트림은 압축되고;
    (h) 상기 압축된 오버헤드 증기 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (i) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되고;
    (j) 상기 환류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며; 또한
    (k) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 메탄과 더 무거운 탄화수소 성분을 함유하는 액화 천연 가스를 상기 메탄을 주로 함유하는 휘발성 액체 분획 및 상기 더 무거운 탄화수소 성분을 주로 함유하는 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 분리하는 방법으로, 여기서
    (a) 상기 액화 천연 가스는 적어도 부분적으로 증발할 만큼 충분히 가열되고;
    (b) 상기 가열된 액화 천연 가스는 저압까지 팽창된 후 흡수기 칼럼의 하부 공급 지점에 공급되어 오버헤드 증기 스트림 및 저부 액체 스트림을 생성하며;
    (c) 상기 저부 액체 스트림은 펌프되어 분별증류 스트리퍼 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (d) 증기 증류 스트림은 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 상부 구획으로부터 인출되어 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되고, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하며;
    (e) 상기 냉각된 증류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (f) 상기 오버헤드 증기 스트림은 압축되며;
    (g) 상기 압축된 오버헤드 증기 스트림은 적어도 부분적으로 응축하도록 충분히 냉각되어 응축된 스트림을 형성하며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하고;
    (h) 상기 응축된 스트림은 적어도 상기 메탄을 주로 함유하는 상기 휘발성 액체 분획 및 환류 스트림으로 분할되며;
    (i) 상기 환류 스트림은 상기 흡수기 칼럼의 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며; 또한
    (j) 상기 환류 스트림의 용량 및 온도, 및 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼에 대한 상기 공급물의 온도는, 상기 흡수기 칼럼 및 상기 분별증류 스트리퍼 칼럼의 오버헤드 온도를, 상기 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 분별증류에 의해 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획에서 회수되는 온도로 유지하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 환류 스트림이 추가로 냉각된 후 상기 분별증류 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며, 상기 냉각은 상기 제2 스트림의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하는 방법.
  18. 제 2항, 제 4항, 제 5항, 제 6항, 제 7항 또는 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환류 스트림이 상기 분별증류 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 추가로 냉각된 후, 상기 분별증류 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하는 방법.
  19. 제 9항에 있어서, 상기 환류 스트림이 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 추가로 냉각된 후, 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며, 상기 냉각은 상기 제2 스트림의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하는 방법.
  20. 제 10항, 제 11항, 제 12항, 제 13항, 제 14항, 제 15항 또는 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환류 스트림이 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 추가로 냉각된 후, 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하는 방법.
  21. 제 12항에 있어서, 상기 펌프된 실질적으로 응축된 스트림이 가열된 후 상기 흡수기 칼럼의 상기 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되며, 상기 가열은 상기 증기 증류 스트림 또는 상기 오버헤드 증기 스트림의 상기 냉각의 적어도 일부를 제공하는 방법.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 환류 스트림이 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 추가로 냉각된 후, 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되며, 상기 냉각은 상기 액화 천연 가스의 상기 가열의 적어도 일부를 제공하는 방법.
  23. 제 1항, 제 2항, 제 3항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 환류 스트림이 상기 분별증류 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 추가로 냉각된 후, 상기 분별증류 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (b) 상기 제1 스트림이 상기 저압까지 팽창된 후 가열되며, 상기 가열은 상기 환류 스트림의 상기 추가 냉각의 적어도 일부를 제공하며; 또한
    (c) 상기 가열된 팽창 제1 스트림이 상기 분별증류 칼럼의 상기 상부 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되는 방법.
  24. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    (a) 상기 환류 스트림이 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 추가로 냉각된 후, 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (b) 상기 제1 스트림이 상기 저압까지 팽창된 후 가열되며, 상기 가열은 상기 환류 스트림의 상기 추가 냉각의 적어도 일부를 제공하며; 또한
    (c) 상기 가열된 팽창 제1 스트림이 상기 흡수기 칼럼의 상기 제1 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되는 방법.
  25. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    (a) 상기 환류 스트림이 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되기 전에 추가로 냉각된 후, 상기 흡수기 칼럼의 상기 최상부 칼럼 공급 지점에 공급되고;
    (b) 상기 실질적으로 응축된 스트림이 펌프된 후 가열되며, 상기 가열이 상기 환류 스트림의 상기 추가 냉각의 적어도 일부를 제공하며; 또한
    (c) 상기 가열되고 펌프된 실질적으로 응축된 스트림이 상기 흡수기 칼럼의 상기 제2 중앙-칼럼 공급 지점에 공급되는 방법.
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  53. 제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 4항, 제 5항, 제 6항, 제 7항, 제 8항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 12항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 16항, 제 19항, 제 21항 또는 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메탄 및 C2 성분의 대부분이 상기 휘발성인 액체 분획으로 회수되고 C3 성분 및 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 회수되는 방법.
  54. 제 17항에 있어서, 상기 메탄 및 C2 성분의 대부분이 상기 휘발성인 액체 분획으로 회수되고 C3 성분 및 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 회수되는 방법.
  55. 제 18항에 있어서, 상기 메탄 및 C2 성분의 대부분이 상기 휘발성인 액체 분획으로 회수되고 C3 성분 및 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 회수되는 방법.
  56. 제 20항에 있어서, 상기 메탄 및 C2 성분의 대부분이 상기 휘발성인 액체 분획으로 회수되고 C3 성분 및 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 회수되는 방법.
  57. 제 23항에 있어서, 상기 메탄 및 C2 성분의 대부분이 상기 휘발성인 액체 분획으로 회수되고 C3 성분 및 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 회수되는 방법.
  58. 제 24항에 있어서, 상기 메탄 및 C2 성분의 대부분이 상기 휘발성인 액체 분획으로 회수되고 C3 성분 및 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 회수되는 방법.
  59. 제 25항에 있어서, 상기 메탄 및 C2 성분의 대부분이 상기 휘발성인 액체 분획으로 회수되고 C3 성분 및 더 무거운 탄화수소 성분의 대부분이 상기 비교적 덜 휘발성인 액체 분획으로 회수되는 방법.
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