KR101896119B1 - 처리된 천연가스와 ｃ5＋ 탄화수소의 커트를 얻기 위한 피드 천연가스의 처리방법과 장치 - Google Patents

처리된 천연가스와 ｃ5＋ 탄화수소의 커트를 얻기 위한 피드 천연가스의 처리방법과 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 방법은 피드흐름(54)을 제1 플라스크(22)에 도입하는 단계, 터빈(24)에서 플라스크(22)로부터 나오는 가스흐름(56)을 다이나믹 팽창시키는 단계와, 이를 제1 정화컬럼(26)에 도입하는 단계로 구성된다.
이 방법은 제1 컬럼(26)의 상부에서 정화된 가스(70)를 생성하고 제1 컬럼(26)의 하부에서 하부액화가스(74)를 회수하며, 이는 팽창후 C5 + 탄화수소의 제거를 위하여 제2 컬럼(30)으로 도입된다.
제1 컬럼(26)으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스(70)는 제1 열교환기(20)에서 피드가스(12)와의 열교환으로 가열된다. 이 방법은 제2 세퍼레이터 플라스크에 도입되기 전에 제2 컬럼(30)의 상부가스흐름(86)을 콤프레서(38)에서 압축하는 단계를 포함한다.

Description

처리된 천연가스와 Ｃ5＋ 탄화수소의 커트를 얻기 위한 피드 천연가스의 처리방법과 장치 {METHOD FOR PROCESSING A NATRUAL LOAD GAS FOR OBTAINING A NATRUAL PROCESSED GAS AND A REDUCTION IN Ｃ5＋ HYDROCARBONS, AND ASSOCIATED INSTALLATION}
본 발명은 다음의 단계로 구성되는 형태로서 액화될 천연가스와 C5 + 탄화수소의 커트를 얻기 위하여 건조되고 탈탄산(脫炭酸)된 피드 천연가스를 처리하는 방법에 관한 것이다. 여기에서 용어 "C5 + 탄화수소"는 탄소의 수가 5 이상인 탄화수소를 의미한다.
- 예냉된 피드흐름을 형성하기 위하여 제1 열교환기에서 피드 천연가스를 냉각하는 단계;
- 예냉된 가스흐름과 선택적으로 예냉된 액체흐름을 형성하기 위하여 예냉된 피드흐름을 제1 세퍼레이터 플라스크에 도입하는 단계;
- 팽창터빈에서 예냉된 가스흐름을 다이나믹 팽창시켜 팽창터빈으로부터 나오는 팽창된 흐름을 제1 정화컬럼에 도입하는 단계;
- 선택적으로, 예냉된 액체흐름을 팽창시켜 제1 컬럼에 도입하는 단계;
- 제1 컬럼의 상부에서 정화된 상부 천연가스를 생산하는 단계;
- 제1 컬럼의 하부에서 액화된 하부 천연가스를 회수하는 단계;
- C5 + 탄화수소를 제거하기 위하여 액화된 하부 천연가스를 제2 컬럼에 도입하는 단계;
- 제2 컬럼의 하부에서 C5 + 탄화수소의 커트를 생산하는 단계;
-제2 컬럼의 상부에서 기체상 컬럼상부흐름을 생산하여 액체 하부플럭스와 기체상 상부플럭스를 형성하기 위하여 기체상 컬럼상부흐름을 제2 세퍼레이터 플라스크에 도입하는 단계;
- 액체 하부플럭스의 제1부분을 역류시켜 제2 컬럼에 도입하고 액체 하부플럭스의 제2부분을 역류시켜 제1 컬럼에 도입하는 단계;
- 처리된 천연가스를 형성하기 위하여 제2 세퍼레이터 플라스크로부터 나오는 기체상 상부플럭스의 적어도 일부를 정화된 상부 천연가스에 도입하는 단계.
이러한 방법은 액화유니트의 상류측에서 새로운 천연가스처리유니트에 사용될 수 있게 되어 있으며, 또는 그 안전성을 개선하기 위하여 기존의 처리유니트를 수정하기 위한 것이다.
특히 이러한 방법은 약자 "FPSO"("부유식 원유생산저장하역설비")로 표시하는 원유의 생산, 저장 및 하역을 위한 부유식 플랫폼에서 천연가스를 생산하는데 적용된다. 이러한 FPSO 는 심해유전, 특히 호수나 바다 또는 해양과 같은 광활한 수역의 저면에 위치하는 유전으로부터 천연가스를 생산할 수 있도록 한다.
매장층으로부터 추출된 천연가스의 운반을 용이하게 하기 위하여, 그 체적을 줄여 선박으로 운반할 수 있도록 천연가스를 액화하는 것이 알려져 있다. 액화처리하기 전에, 생산된 천연가스는 일부의 성분을 제거하도록 처리되어야 한다.
특히, 이산화탄소의 함량은 50 ppm 이하로 낮아져야 하고 물의 함량은 가능한 한 일반적으로 1 ppm 이하이어야 하며, 메르캅탄과 같은 황-함유성분의 함량도 낮아야 한다. 특히 황화수소의 농도는 일반적으로 10 ppm 이하로 고정되고 다른 황-함유성분의 농도는 3- ppm 이하이어야 한다.
산 성분, 이산화탄소 및 메르캅탄을 제거하기 위하여, 아민수용액과 같은 용제에 의한 세척이 수행된다. 물을 제거하기 위하여 일반적으로 분자체(molecular sieve)가 사용된다.
아울러, 추출된 천연가스는 일반적으로 C5 + 탄화수소류의 벤젠과 같은 소량의 중탄화수소화합물을 포함하고 있다.
메인 가스액화교환기와 하류측에 배치된 장비에서 폐색을 일으키지 않도록 하기 위하여 C5 + 화합물은 액화전에 천연가스로부터 제거되어야 한다.
통상적으로, 예를 들어 이러한 제거는 극저온증류에 의하여 진행되는 것으로 알려져 있다. 이러한 증류는 일반적으로 프로판형태의 냉각제를 이용하여 일련의 열교환기에서 피드 가스를 냉각하는 단계와 제1 분류탑으로 도입하는 단계로 구성된다.
그리고 이 방법은 통상 용어 "스크러브 컬럼(scrub column)"으로 불리는 것으로, 일반적으로 40 바 이상의 압력에서 작동하는 컬럼에서 이루어지는 증류로 구성된다.
그리고 컬럼의 상부는 C2, 프로판, 부탄 및 C5 + 탄화수소의 커트가 풍부한 기체상 혼합물을 생산하기 위하여 일련의 3개 컬럼에서 캐스케이드 방법을 이용하기 전에 프로판 보다 휘발성이 큰 냉각제를 이용하여 교환기에서 부분적으로 응축된다.
다른 처리방법이 예를 들어 특허문헌 US 7 010 937에 기술되어 있다.
이러한 방법은 양호한 에너지출력으로 C5 + 탄화수소의 완전한 제거가 이루어질 수 있도록 하기 위하여 열적으로 최적화될 수 있다.
그러나, 이들 방법은 특히 이들이 해상에 떠있는 플랫폼과 같이 제한된 공간 또는 예를 들어 도시와 같이 안전에 관한 제약이 큰 환경에서 수행되어야 할 때 완전히 만족스럽지 않다.
이 점에 관하여, 프로판 또는 부탄과 같은 탄화수소함유 냉각제의 사용, 특히 이들 냉각제를 공급하기 위한 저장소의 존재는 특히 이들의 폭발특성을 고려하여 안전문제를 야기한다.
따라서 본 발명의 목적은 연속적인 액화를 목적으로 피드 천연가스로부터 C5 + 탄화수소를 제거하기 위하여, 특히 부유식 플랫폼 또는 민감한 환경에서 사용될 수 있도록 하기 위하여 피드 천연가스를 처리하는 방법을 얻는데 있다.
이를 위하여, 본 발명의 주제는 다음의 단계로 구성되는 상기 언급된 형태의 방법을 제공한다.
Figure 112011075235929-pct00001
피드 천연가스와의 열교환으로 제1 컬럼으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스를 제1 열교환기에서 가열하는 단계.
Figure 112011075235929-pct00002
제2 컬럼으로 도입하기 전에 제1 컬럼으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스를 팽창시키는 단계.
Figure 112011075235929-pct00003
제1 콤프레서에서 기체상 컬럼 상부흐름을 팽창시키고 제2 세퍼레이터 플라스크에 도입하기 전에 냉각시키는 단계.
본 발명에 따른 방법은 단독으로 또는 기술적인 조합으로 하나 이상의 다음 특징으로 구성된다.
- 다이나믹 팽창의 단계중에, 예냉된 가스흐름은 35 바 이상, 유리하게는 40 바 이상, 더욱 유리하게는 44 바 이상의 압력으로 팽창된다.
- 제2 컬럼내의 압력은 25 바 이하, 유리하게는 20 바 이하, 더욱 유리하게는 15 바 이하이다.
- 팽창터빈을 통과한 후에, 예냉된 가스흐름의 온도는 제1 컬럼의 상부에서 정화된 상부 천연가스의 유출온도(tapping-off temperature) 보다 높다.
- 방법은 하부 액체플럭스의 제2부분을 제2 열교환기에서 제1 컬럼으로부터 나오는 하부 액화천연가스와 열교환되게 하는 단계를 포함한다.
- 제2 열교환기는 단 두개의 플럭스만을 포함한다.
- 방법은 제2 세퍼레이터 플라스크로부터 나오는 상부 가스플럭스의 일부를 유출하는 단계와 유출된 부분을 제2 세퍼레이터 플라스크로부터 나오는 하부 액체플럭스의 제2부분에 도입하는 단계를 포함한다.
- 제2 컬럼으로부터 나오는 기체상 컬럼하부흐름이 제1 콤프레서에서 압축후에 제3 열교환기에서 제1 컬럼으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스와 열교환된다.
- 제3 열교환기는 단 두개의 플럭스만을 포함한다.
- 방법은 제1 컬럼에 도입되기 전에 하부 액체플럭스의 제2 부분에서 2차 플럭스를 유출하는 단계와, 2차 플럭스를 제1 컬럼으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스에 도입하는 단계를 포함한다.
- 제1 세퍼레이터 플라스크로부터 나오는 예냉된 가스흐름의 전부가 다이나믹 팽창터빈으로 도입된다.
- 제1 컬럼의 이론단수는 4 이하이다.
- 피드 천연가스는 외부냉각사이클로부터 프리고리(frigorie)의 공급없이 전적으로 제1 컬럼으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스와의 열교환으로 냉각된다.
- C5 + 탄화수소의 흐름의 증기압(vapor pressure)은 1 바 이하, 유리하게는 0.8 바 또는 그 이하이다.
- C5 + 탄화수소가 풍부한 흐름에서 C4 - 탄화수소의 함량은 10 몰% 이하이다.
- C5 + 탄화수소가 풍부한 흐름에서 C3 - 탄화수소의 함량은 1 몰% 이하이다.
- C5 + 탄화수소의 흐름의 증기압은 1 바 이하, 유리하게는 0.8 바 또는 그 이하이다.
- 제1 열교환기는 단 두개의 플럭스만을 포함한다.
본 발명은 그 주제로서 액화될 처리된 천연가스와 C5 + 탄화수소의 커트를 얻기 위하여 건조되고 탈탄산된 피드 천연가스를 처리하기 위한 장치를 제공하는 바, 이 장치가
- 제1 열교환기로 구성되어 예냉된 피드흐름을 형성하기 위하여 피드 천연가스를 냉각시키기 위한 수단,
- 예냉된 가스흐름과 선택적으로 예냉된 액체흐름을 형성하기 위한 제1 세퍼레이터 플라스크,
- 예냉된 피드흐름을 제1 세퍼레이터 플라스크에 도입하기 위한 수단,
- 예냉된 가스흐름의 다이나믹 팽창을 위한 팽창터빈,
- 제1 정화컬럼,
- 팽창터빈으로부터 나오는 팽창된 흐름을 제1 컬럼에 도입하기 위한 수단,
- 선택적으로, 예냉된 액체흐름을 팽창시켜 제1 컬럼으로 도입하기 위한 수단,
- 제1 컬럼의 상부에서 정화된 상부 천연가스를 회수하기 위한 수단,
- 제1 컬럼의 하부에서 정화된 하부 천연가스를 회수하기 위한 수단,
- C5 + 탄화수소를 제거하기 위한 제2 컬럼,
- 액화된 하부 천연가스를 제2 컬럼으로 도입하기 위한 수단,
- 제2 컬럼의 하부에서 C5 + 탄화수소의 커트를 회수하기 위한 수단,
- 제2 컬럼의 상부에서 기체상 컬럼 상부흐름을 회수하기 위한 수단,
- 제2 세퍼레이터 플라스크,
- 하부 액체플럭스와 상부 가스플럭스를 형성하기 위하여 기체상 컬럼 상부흐름을 제2 세퍼레이터 플라스크에 도입하기 위한 수단,
- 리플럭스에서 액체상부플럭스의 제1 부분을 제2 컬럼에 도입하기 위한 수단과 리플럭스에서 액체하부플럭스의 제2 부분을 제1 컬럼에 도입하기 위한 수단,
- 처리된 천연가스흐름을 형성하기 위하여 제2 세퍼레이터 플라스크로부터 나오는 기체상 상부플럭스의 적어도 일부를 정화된 상부 천연가스에 주입하는 수단,
으로 구성되는 것에 있어서,
이 장치가 다음의 수단으로 구성됨을 특징으로 한다.
Figure 112011075235929-pct00004
제1 열교환기의 제1 컬럼으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스를 피드 천연가스와의 열교환으로 가열하기 위하여 제1 컬럼으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스를 제1 열교환기에 도입하기 위한 수단.
Figure 112011075235929-pct00005
제2 컬럼에 도입하기 전에 제1 컬럼으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스를 팽창시키기 위한 수단.
Figure 112011075235929-pct00006
제2 세퍼레이터 플라스크에 도입하기 전에 기체상 컬럼흐름을 압축하기 위한 제1 콤프레서로 구성되는 수단.
본 발명에 따른 장치는 단독으로 또는 기술적인 조합으로 하나 이상의 다음 특징으로 구성된다.
- 제1 열교환기는 단 두개의 플럭스만을 포함한다.
- 장치는 제1 컬럼으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스가 제2 세퍼레이터 플라스크로부터 나오는 액체 하부플럭스의 제2 부분과의 열교환이 이루어지도록 하는데 적합한 제2 열교환기를 포함한다.
- 장치는 제2 세퍼레이터 플라스크로부터 나오는 액체 하부플럭스의 제2 부분에 혼합하여 도입하기 위하여 제2 세퍼레이터 플라스크로부터 나오는 기체상 상부플럭스의 적어도 일부를 유출하기 위한 수단을 포함한다.
- 제2 열교환기는 단 두개의 플럭스만을 포함한다.
- 장치는 제2 컬럼으로부터 나오는 압축된 기체상 상부흐름 및 제1 컬럼으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스와 열교환하기에 적합한 제3 열교환기를 포함한다.
- 제3 열교환기는 단 두개의 플럭스만을 포함한다.
- 제1 열교환기, 유리하게 제2 열교환기와 제3 열교환기는 번들 캘린더 형태(bundle and calender type)이고 스틸로 제작되어 있다.
- 제1 컬럼과 제2 컬럼에는 구조화된 패킹 베드(structured packing beds)가 구비되어 있다.
- 제1 세퍼레이터 플라스크, 제2 세퍼레이터 플라스크와, 제1 컬럼 및 제2 컬럼의 하부에는 액체의 진동을 방지하기 위한 배플이 구비되어 있다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 방법을 구현하기 위한 본 발명에 따른 제1 장치의 기능적인 블록 다이아그램.
도 2는 본 발명에 따른 제2 방법을 구현하기 위한 본 발명에 따른 제2 장치를 보인 도 1과 유사한 기능적인 블록 다이아그램.
도 3은 본 발명에 따른 제3 방법을 구현하기 위한 본 발명에 따른 제3 장치를 보인 도 1과 유사한 기능적인 블록 다이아그램.
다음의 설명에서, 파이프에서 순환하는 흐름과 이러한 흐름이 이동하는 파이프에 대하여 동일한 부호로 표시하였다.
아울러, 달리 언급이 없는 한, 퍼센트의 단위는 몰 퍼센트이고 압력은 절대압력의 바(absolute bar)이다.
본 발명에 따른 제1 처리장치(10)가 도 1에 도시되어 있다.
장치(10)는 피드 천연가스(12)로부터 C5 + 탄화수소를 제거하기 위하여 이러한 피드 천연가스의 건조되고 탈탄산된 흐름을 처리할 수 있게 되어 있다. 이러한 장치는 압축되고 장치의 하류측에 배치된 천연가스의 액화를 위한 유니트(도시하지 않았음)에서 액화될 처리된 천연가스(14)와 C5 + 탄화수소의 커트(16)를 생산할 수 있도록 한다.
장치(10)는, 도 1에서 상류측으로부터 하류측으로, 제1 열교환기(20), 제1 세퍼레이트 플라스크(22), 다이나믹 팽창터빈(24)과 제1정화컬럼(26)으로 구성된다.
또한 장치(10)는, 정화컬럼(26)의 하류측에. 제2 열교환기(28)와, 리보일링 교환기(32)가 구비되어 C5 + 탄화수소의 회수를 위한 제2 컬럼(30)을 포함한다.
장치(10)는, 회수컬럼(30)의 하류측에, 하부 열교환기(34)와, 제1 콤프레서(38)의 하류측에 착설되는 상부 열교환기(36)를 포함한다.
또한 장치(10)는 제2 세퍼레이트 플라스크(40), 다이나믹 팽창터빈(24)에 결합된 제2 콤프레서(42), 제1 하류측 열교환기(44), 제3 콤프레서(46)와, 제2 하류측 열교환기(48)를 포함한다.
본 발명에 따라서, 제1 컬럼(26)은 그 구조를 단순화하기 위하여 6개 이하, 유리하게는 4개 이하의 이론단을 갖는다. 두개의 이론단을 갖는 것이 유리하다.
플라스크(22, 40)와 컬럼(26, 30)의 하부에는 액체의 진동을 방지하기 위한 배플이 구비되어 있다.
더욱이 컬럼(26, 30)에는 구조화된 패킹 베드가 구비되어 있다. 예를 들어 구조화된 패킹 베드는 Sulzer 사에서 상품명 Mellapak 으로 판매하고 있는 것이 있다. 이후 잘 알 수 있는 바와 같이, 그리고 교환된 화력(thermal powers)을 고려하여, 제1 열교환기(20)와 제2 열교환기(28)는 열교환기 제조사 연합회(TEMA)의 표준규격에 따라 스틸로 제작된 튜브 캘린더 열교환기에 기초하여 제작되는 것이 유리하다. 이들 열교환기는 매우 튼튼하다.
본 발명에 따른 제1 처리방법은 다음과 같다.
이 실시예에서, 각 콤프레서의 폴리트로픽 출력은 82% 이고 각 터빈의 단열 출력은 86% 이다.
이 실시예에서 피드 천연가스(12)는 건조되고 탈탄산된 천연가스이고 이는 5.00 몰%의 질소, 86.60 몰%의 메탄, 5.00 몰%의 에탄, 1.50 몰%의 프로판, 0.50 몰%의 i-C4 탄화수소, 0.50 몰%의 n-C4 탄화수소, 0.20 몰%의 i-C5 탄화수소, 0.20 몰%의 n-C5 탄화수소, 0.20 몰%의 n-C6 탄화수소, 0.10 몰%의 벤젠과, 0.20 몰%의 n-C7 탄화수소로 구성된다.
따라서 피드 천연가스는 더욱 일반적으로 0 몰% ~ 15 몰%의 질소, 제거되어야 할 0 몰% ~ 5 몰%의 C5 + 탄화수소와, 80 몰% ~ 95 몰%의 C4 - 탄화수소로 구성된다.
불순물의 제거를 위하여 유니트(52)를 통하여 피드(50)가 통과된 후에, 건조되고 탈탄산된 가스(12)를 피드(50)로부터 얻는다. 유니트(52)는 피드(50)를 처리하여 이산화탄소 함량을 50 ppm 이하로 줄이고 황화수소 함량을 10 ppm 이하로 줄이며 메르캅탄과 같은 기타 황함유 화합물을 30 ppm 이하로 줄인다.
이를 위하여, 산화합물, 이산화탄소, 황화수소 및 미량의 메르캅탄은 예를 들어 유니트(52)에서 아민수용액과 같은 용제를 이용한 세척으로 제거된다. 물은 예를 들어 유니트(52)의 분자체에 의하여 제거되며 이는 또한 메르캅탄을 흡수하는데 사용될 수 있다.
피드 천연가스(12)는 압력이 45 바 이상, 특히 약 60 바이다. 이는 50 ppm 이하의 이산화탄소와 1 ppm 이하의 물을 함유한다.
유입시 천연가스의 온도는 주위온도에 가까우며 특히 35℃이다.
이 실시예에서 천연가스(12)의 유량은 40 000 kmol/hr 이다.
피드 천연가스(12)는 제1 열교환기(20)로 도입되고, 여기에서 예냉된 피드흐름(54)을 형성하기 위하여 0℃ 이하의 온도, 특히 -20℃의 온도로 냉각된다.
이러한 흐름(54)은 상부에서 예냉된 가스흐름(56)을 형성하고 하부에서 예냉된 액체흐름(58)을 형성하기 위하여 제1 세퍼레이터 플라스크(22)로 도입된다.
그리고예냉된 가스흐름(56)은 터빈(24)으로 도입되고, 여기에서 35 바 이상, 유리하게는 40 바 이상, 더욱 유리하게는 44 바 이상의 압력으로 다이나믹하게 팽창되어 컬럼공급 상부흐름(60)을 형성한다. 이 실시예에서 흐름(60)의 압력은 45 바이며 이는 컬럼(26)의 압력과 거의 같다.
흐름(60)의 온도는 -25℃ 이하, 특히 약 -35.4℃이다. 이 흐름은 활성분류영역의 하측인 제1 분류컬럼(26)에 도입된다.
예냉된 액체흐름(58)이 존재하는 경우 이는 제1 정적팽창밸브(62)를 통하여 35 바 이상, 유리하게는 40 바 이상, 더욱 유리하게는 45 바 이상의 압력으로 팽창되어 컬럼공급 하부흐름(64)을 형성한다.
컬럼공급 하부흐름(64)의 온도는 -20℃ 이하, 특히 약 -23℃이다.
컬럼공급 하부흐름(64)은 컬럼공급 상부흐름(60)의 하측에서 제1 분류컬럼(26)에 도입된다.
C5 + 탄화수소의 함량이 적은 정화된 상부 천연가스(70)가 생성되고 컬럼(26)의 상부에서 유출된다. 이 천연가스(70)의 온도는 25℃ 이하, 특히 -36.3℃ 이다.
이 천연가스(70)는 함량이 85% 이상인 메탄과 함량이 0.1% 이하인 C5 + 탄화수소로 구성된다.
그리고 정화된 상부 천연가스(70)는 제1 열교환기(20)로 도입되고, 여기에서 피드 천연가스(12)와 열교환된다. 정화된 천연가스(70)는 피드 천연가스(12)를 냉각시키고 주위온도 보다 약간 낮은 온도, 특히 30℃의 온도로 가열되어 가열된 상부흐름(72)을 형성한다.
이와 같이, 본 발명에 따라서, 피드 천연가스(12)는 외부냉각사이클에 의한 부가적인 프리고리를 제공할 필요없이 전적으로 정화된 상부 천연가스(70)와의 열교환만으로 가열된다. 이는 장치(10)의 구성과 방법의 구현을 크게 단순화할 수 있도록 한다.
컬럼(26)은 하부에서 C5 + 탄화수소가 풍부한 하부 액화가스(74)를 생성한다. 이 액화가스(74)는 피드 천연가스(12)에 존재하는 C5 + 탄화수소의 90% 이상에 해당하는 고함량의 C5 + 탄화수소로 구성된다. 일반적으로 이러한 커트를 NGL "Natural Gas Liquid"라 한다.
그리고 컬럼(26)의 하측에서 유출되는 하부 액화가스(74)는 제2 정적팽창밸브(76)에서 25 바 이하, 유리하게는 20 바 이하, 더욱 유리하게는 15 바 이하의 압력으로 팽창되어 팽창된 하부 액화가스(78)를 형성한다.
액화가스(78)는 제2 열교환기(28)로 도입되고, 여기에서 -20℃ 이상, 유리하게는 약 -19℃의 온도로 가열되어 가열된 액화가스(80)를 형성한다.
그리고 가열된 액화가스(80)는 제2 컬럼(30)의 중간공급레벨에 도입된다.
중간공급레벨 아래인 제2 컬럼(30)의 하부에서 리보일링 흐름(82)이 유출되고 리보일링 교환기(32)에서 가열된 후에 다시 컬럼(30)으로 도입된다.
제2 컬럼(30)의 하부에서 하부흐름(84)이 유출되고 하부 열교환기(34)로 도입되어 주위온도로 가열된 후에 C5 + 탄화수소의 커트(16)를 형성한다.
이러한 커트(16)의 유량은 피드 천연가스(12)내의 C5 + 탄화수소 함량에 따라 달라진다. 이 실시예에서, 유량은 약 29 800 kg/hr 이다. 이러한 커트의 증기압은 1 바 이하, 유리하게는 0.8 바 이하이며 C5 + 탄화수소의 함량은 89 몰% 이상이다.
커트(16)에서 C4 - 탄화수소의 몰함량은 10% 이하이고 커트(16)에서 C3 - 탄화수소의 몰함량은 1% 이하이다.
기체상 컬럼상부흐름(86)이 컬럼(30)의 상부로부터 추출된다. 이 흐름(86)은 제1 콤프레서(38)에서 40 바 이상, 특히 45.7 바의 압력으로 압축된다.
그리고 압축된 흐름은 상부 열교환기(36)에서 냉각제와의 열교환으로 약 35℃의 온도로 냉각되어 냉각압축된 상부흐름(88)을 형성한다.
그리고 이 흐름(88)은 제2 세퍼레이터 플라스크(40)로 도입된다. 제2 세퍼레이터 플라스크(40)는 기체상 상부플럭스를 생성하고 이는 제3 정적팽창밸브(92)로 옮겨지고 밸브(92)를 통과한 후에 팽창된 상부플럭스(94)를 형성한다.
팽창된 상부플럭스(94)의 압력은 제1 분류컬럼(26)의 압력과 거의 같으며 그 유량은 약 15769 kg/hr 이다.
그리고 팽창된 상부플럭스(94)는 처리된 천연가스(14)를 얻기 위하여 가열된 상부흐름(72)에 주입된다.
처리된 천연가스(14)는 액화될 압축처리된 가스(96)를 얻기 위하여 연속적으로 하류측 제1 콤프레서(42), 하류측 제1 열교환기(44), 하류측 제2 콤프레서(46) 및 최종적으로 하류측 제2 열교환기(48)에 도입된다.
압축처리된 가스(96)는 압력이 60 바 이상, 특히 약 75 바이고, 온도는 하류측 제2 열교환기(48)를 순환하는 냉각제의 온도, 즉, 약 40℃ 이다.
압축처리된 가스(96)는 전부 액화된 후에 운반하기에 적합한 액화천연가스를 형성하도록 천연가스액화유니트(도시하지 않았음)로 보내진다.
제2 세퍼레이터 플라스크(40)의 하부로부터 하부 액체플럭스(100)가 회수된다. 액체플럭스(100)는 제2 컬럼(30)의 역류부분을 형성하는 제1부분(102)과 제1 컬럼(26)의 역류부분을 형성하는 제2부분(104)으로 나누어진다.
제2부분(104)의 질량유량에 대한 제1부분(102)의 질량유량의 비율은 유리하게 30% ~ 90% 사이이다. 제2 컬럼(30)의 상부영역에서 역류부분으로서 도입될 수 있도록 하기 위하여, 제1부분(102)은 제4 팽창밸브(106)에서 25 바, 유리하게는 20 바 이하, 더욱 유리하게는 15 바 이하의 압력으로 팽창된다. 밸브(106)에서 팽창후 제2부분(104)의 온도는 15℃ 이하, 특히 9.7℃ 이다.
제2부분(104)은 제2 열교환기(28)로 운반되고, 여기에서 분류컬럼(26)의 액화된 하부 천연가스(78)와 열교환될 수 있게 놓인다. 제2부분(104)은 액화된 하부 천연가스(78)를 가열하여 제2 냉각부분(108)을 형성한다.
30℃ 이하, 특히 -35℃의 온도를 갖는 제1 냉각부분(108)은 제5 팽창밸브(110)에서 제1 분류컬럼(26)의 압력으로 팽창된 후에 제1 컬럼(26)으로 도입된다.
2차 플럭스(112)가 제2 열교환기(28)와 제5 팽창밸브(110) 사이에서 제2 역류부분(108)에 유출된다. 냉각된 제2 역류부분(108)의 전체 플럭스에 대한 2차 플럭스(112)의 질량유량의 비율은 10% 이하이다.
그리고 2차 플럭스(112)는 제1 열교환기(20)를 통과하기 전에 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 상부 천연가스(70)와 혼합될 수 있도록 제6 팽창밸브(114)에서 제1 분류컬럼(26)의 압력과 거의 동일한 압력으로 팽창된다.
예를 들어, 다음의 표 1은 액화된 하부 천연가스(74)의 몰조성, 기체상 상부플럭스(90) 및 하부 액체플럭스(100)의 조성과, 처리된 가스(14)의 조성을 보이고 있다.
플럭스(몰%) 74 90 100 14
질소 0.38 0.89 0.12 5.05
메탄 31.34 63.28 18.41 87.40
에탄 12.39 16.54 15.36 5.05
프로판 12.77 10.15 22.39 1.51
i-C4 9.07 4.45 18.28 0.50
n-C4 11.95 4.47 23.22 0.46
i-C5 5.01 0.14 1.43 194ppm
n-C5 4.96 0.07 0.80 98ppm
n-C6 4.85 - 0.01 2ppm
벤젠 2.42 - - 1ppm
n-C7 4.85 - - 0ppm
도 1의 방법에서 설명된 여러 흐름의 온도, 압력 및 질량유량은 다음의 표 2에서 요약된다.
흐름 압력
(바)		 온도
(℃)		 유량
(kg/h)
12 60 35 751179
54 60 -20 751179
60 45 -35.4 708045
64 45 -23 43134
70 44.8 -36.3 704487
14 44.3 30.2 721380
96 75 35 721380
80 11.5 -19 73913
16 10.6 35 29799
88 45.4 35 57941
94 45.3 35 15760
102 45.4 35 13830
108 45.2 -35 28360
112 45.2 -35 1140
이 방법의 에너지소모량은 표 3에서 보이고 있다.
콤프레서(38) 1.91MW
콤프레서(46) 13.62MW
합계 15.53MW
교환기(32) 9.05MW
본 발명에 따른 제2 장치(130)가 도 2에 도시되어 있다. 이 장치(130)는 본 발명의 제2 방법을 구형하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 제2 방법은 브랜치부분(132)이 기체상 상부플럭스(90)에서 유출되는 점에서 제1 방법과 상이하다.
브랜치부분(132)은 제7 제어밸브(134)를 통과한 후에 제8 제어밸브(136)의 하류측과 제2 열교환기(28)의 상류측에서 제2부분(104)에 도입된다.
제2 세퍼레이터 플라스크(40)로부터 나오는 기체상 상부플럭스(90)의 전체유량에 대한 블랜지부분(132)의 질량유량의 비율은 10% 이하이다.
예를 들어, 다음의 표 4는 액화된 하부 천연가스(74)의 몰조성, 기체상 상부플럭스(90) 및 하부 액체플럭스(100)의 조성과, 처리된 가스(14)의 조성을 보이고 있다.
플럭스(몰%) 74 90 100 14
질소 0.43 0.97 0.14 5.05
메탄 32.58 64.23 19.46 87.40
에탄 12.36 16.06 15.28 5.05
프로판 12.59 9.76 21.82 1.51
i-C4 8.99 4.34 17.87 0.50
n-C4 11.92 4.40 22.90 0.46
i-C5 4.85 0.16 1.60 204ppm
n-C5 4.77 0.08 0.93 104ppm
n-C6 4.60 - 0.01 2ppm
벤젠 2.30 - - 1ppm
n-C7 4.60 - - 0ppm
도 2의 방법에서 설명된 여러 흐름의 온도, 압력 및 질량유량은 다음의 표 5에서 요약된다.
흐름 압력
(바)		 온도
(℃)		 유량
(kg/h)
12 60 35 751179
54 60 -21 751179
60 47 -34.1 706827
64 47 -23.6 44352
70 46.8 -35.4 708442
14 46.3 31.3 721430
96 75 36 721430
80 11.5 -10.6 76608
16 10.6 35 29750
88 47.4 35 60585
94 47.3 35 11690
102 47.4 35 13730
108 47.2 -35 35165
112 47.2 -35 1290
132 47.4 35 4990
이 방법의 에너지소모량은 표 6에서 보이고 있다.
콤프레서(38) 2.09MW
콤프레서(46) 12.75MW
합계 14.84MW
교환기(32) 8.7MW
브랜치부분(132)의 부가에 의하여 가벼운 가스가 풍부해진 제1 컬럼(26)의 역류부분(104)의 조성은 이들 컬럼상부가스(26)의 증발을 초래함으로서 컬럼(26)의 상부의 온도를 낮춘다. 따라서 컬럼상부온도는 상부흐름온도(60) 보다 낮다.
본 발명에 따른 제3 장치(150)가 도 3에 도시되어 있다. 이러한 제2 장치(150)는 본 발명에 따른 제3 방법을 구현하기 위한 것이다.
제2 장치(130)와는 다르게, 제3 장치(150)는 제2 열교환기(28)의 하류측에 배치된 제3 열교환기(152)를 포함한다.
본 발명에 따른 제3 방법은 가열된 액화천연가스(80)가 제2 열교환기(28)의 하류측에서 제3 열교환기(152)에 도입되고 여기에서 제2 회수컬럼(30)에 도입되기 전에 가열되는 점에서 본 발명에 따른 제2 방법과 상이하다.
제3 열교환기(152)로부터 나오는 액화천연가스(153)의 온도는 15℃ 이상, 특히 10℃ 이다.
또한 압축된 상부흐름(88)이 제3 열교환기(152)로 도입되고 여기에서 액화된 천연가스(80)와의 열교환으로 0℃ 이하, 특히 -3.4℃로 냉각된다.
그밖에 제3 방법의 기능은 제2 방법의 기능과 동일하다.
예를 들어, 다음의 표 7은 액화된 하부 천연가스(74)의 몰조성, 기체상 상부플럭스(90) 및 하부 액체플럭스(100)의 조성과, 처리된 가스(14)의 조성을 보이고 있다.
플럭스(몰%) 74 90 100 14
질소 0.44 1.59 0.21 5.05
메탄 33.00 80.54 28.19 87.40
에탄 12.27 10.91 17.11 5.05
프로판 12.49 4.19 19.84 1.51
i-C4 9.01 1.43 14.71 0.50
n-C4 11.98 1.30 18.35 0.46
i-C5 4.75 0.03 1.06 192ppm
n-C5 4.66 0.01 0.53 93ppm
n-C6 4.55 - - 2ppm
벤젠 2.28 - - 1ppm
n-C7 4.56 - - 0ppm
도 3의 방법에서 설명된 여러 흐름의 온도, 압력 및 질량유량은 다음의 표 8에서 요약된다.
흐름 압력
(바)		 온도
(℃)		 유량
(kg/h)
12 60 35 751179
54 60 -21 751179
60 48 -33 706827
64 48 -23.4 44352
70 47.8 -34.8 713145
14 47.5 30.3 721360
96 74.5 35 721360
80 11.5 -25 77047
16 10.6 35 29820
88 48.7 -3.4 62766
94 48 -3.4 4200
102 48.1 -3.4 15540
108 47.9 -34.2 43026
112 47.9 -34.2 4010
132 48.1 -3.4 3020
153 11.5 10 77047
이 방법의 에너지소모량은 표 9에서 보이고 있다.
콤프레서(38) 2.24MW
콤프레서(46) 12.29MW
합계 14.53MW
교환기(32) 7.7MW
상기 언급된 본 발명에 의하여, 적은 수의 장비와 개선된 출력으로 액화될 수 있는 처리된 가스(14)를 생산할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 상기 언급된 장치(10, 130, 150)는 예를 들어 약자 "FPSO"로 표기하는 바와 같이 탄화수소의 회수, 저장 및 처리를 위한 플랫폼이나 부유식 유니트와 같이 지상이나 고정구조물 또는 해상의 부유식 구조물상에 배치된다.
이러한 방법을 구현하는데 필요한 프리고리는 터빈(24)에서 전적으로 흐름(56)의 다이나믹 팽창과 정화된 상부가스(70)와 피드 천연가스(12) 사이의 열교환에 의하여 얻을 수 있다.
외부냉각사이클을 이용하지 않으므로 플라스크(22, 44)와 컬럼(26, 30)의 하부에 제한적으로 비교적 소량의 액체만 남아 있게 된다.
아울러, 정화컬럼(26)은 소수의 분류단과 하나의 구조화된 패딩을 갖는다. 따라서 부유식 플랫폼에서 작동시키는 것이 용이하다.
더욱이, 장치는 펌프를 가지지 않고 스틸 튜브와 캘린더 형태일 수 있는 간단한 유체교환기를 이용한다.
외부냉각의 지원없이 거의 전적으로 팽창터빈(24)에 의하여서만 이루어지는 냉각방식은 보다 신속하고 점진적으로 공정이 시작될 수 있도록 한다.
아울러, 이러한 시작단계중에 처리된 가스(14)는 플레어링(flaring)을 제한하거나 방지하기 위하여 피드 가스측으로 재순환될 수 있다.
더욱이, 다음의 표 10에서 설명되는 바와 같이 벤젠함량이 약 1 ppm 이고 C5 + 함량이 매우 다양한 함량의 C4 + 를 갖는 피드 가스에 기초하여 0.1 몰% 이하인 처리가스(14)를 얻을 수 있으므로 이러한 방법은 매우 융통성이 크다.
가스 1 2 3 4 5
피드가스(12)의C4 + mols% 3.4 3.28 1.9 1.44 0.78
열교환기(20)에서 피드가스의 예냉온도 ℃ -2.1 -20.4 -36.1 -44 -57
컬럼(26)의 압력 bar 46.8 49.8 49.8 49.8 48.8
터빈(34)의 파워 kW 3452 2576 2271 1988 1924
생산된 C5 + 커트의 유량 kg/h 29750 14019 7892 862 5553
열교환기(20, 28 및 152)는 단 두개의 플럭스만을 포함하는 것에 유의하여야 한다.
따라서, 열교환기(28)는 액화가스(78)가 제1 컬럼(26)의 역류부분을 형성하는 제2 부분(104)과 열교환될 수 있도록 한다.
열교환기(20)는 피드 천연가스(12)가 전적으로 정화된 천연가스(70)와 열교환될 수 있도록 한다.
또한 열교환기(152)는 가열액화된 천연가스(80)가 전적으로 냉각압축된 상부흐름(88)과 열교환될 수 있도록 한다.
12: 피드 천연가스, 14: 처리된 천연가스, 16: C5 + 탄화수소 커트, 20: 제1 열교환기, 22: 제1 세퍼레이터 플라스크, 24: 다이나믹 팽창터빈, 26: 제1 정화컬럼, 30: 제2 컬럼, 38: 제1 콤프레서, 40: 제2 세퍼레이터 플라스크, 54: 예냉된 피드흐름, 56: 예냉된 가스흐름, 58: 예냉된 액체흐름, 60: 컬럼공급 상부흐름, 70: 전화된 상부 천연가스, 74: 하부 액화가스, 86: 기체상 컬럼상부흐름, 90: 기체상 상부프럭스, 100: 하부 액체플럭스, 102: 제1부분, 104: 제2부분.

Claims (15)

  1. - 예냉된 피드흐름(54)을 형성하기 위하여 제1 열교환기(20)에서 피드 천연가스(12)를 냉각하는 단계;
    - 예냉된 가스흐름(56)과 선택적으로 예냉된 액체흐름(58)을 형성하기 위하여 예냉된 피드흐름(54)을 제1 세퍼레이터 플라스크(22)에 도입하는 단계;
    - 팽창터빈(24)에서 예냉된 가스흐름(56)을 다이나믹 팽창시켜 팽창터빈(24)으로부터 나오는 팽창된 흐름(60)을 제1 컬럼(26)에 도입하는 단계;
    - 선택적으로, 예냉된 액체흐름(58)을 팽창시켜 제1 컬럼(26)에 도입하는 단계;
    - 제1 컬럼(26)의 상부에서 정화된 상부 천연가스(70)를 생산하는 단계;
    - 제1 컬럼(26)의 하부에서 액화된 하부 천연가스(74)를 회수하는 단계;
    - C5 + 탄화수소(탄소의 수가 5 이상인 탄화수소)를 제거하기 위하여 액화된 하부 천연가스(74)를 제2 컬럼에 도입하는 단계;
    - 제2 컬럼(30)의 하부에서 C5 + 탄화수소의 커트(16)를 생산하는 단계;
    -제2 컬럼(30)의 상부에서 기체상 컬럼상부흐름(86)을 생산하여 액체 하부플럭스(100)와 기체상 상부플럭스(90)를 형성하기 위하여 기체상 컬럼상부흐름(86)을 제2 세퍼레이터 플라스크(40)에 도입하는 단계;
    - 액체 하부플럭스(100)의 제1부분(102)을 역류시켜 제2 컬럼(30)에 도입하고 액체 하부플럭스(100)의 제2부분(104)을 역류시켜 제1 컬럼(26)에 도입하는 단계;
    - 처리된 천연가스(14)를 형성하기 위하여 제2 세퍼레이터 플라스크(40)로부터 나오는 기체상 상부플럭스(90)의 적어도 일부를 정화된 상부 천연가스(70)에 도입하는 단계;
    Figure 112018501865086-pct00007
    피드 천연가스(12)와의 열교환으로 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스(70)를 제1 열교환기(20)에서 가열하는 단계;
    Figure 112018501865086-pct00008
    제2 컬럼(30)으로 도입하기 전에 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스(74)를 팽창시키는 단계;와
    Figure 112018501865086-pct00009
    제1 콤프레서(38)에서 기체상 컬럼 상부흐름(86)을 팽창시키고 제2 세퍼레이터 플라스크(40)에 도입하기 전에 냉각시키는 단계;
    를 포함하는 액화될 천연가스(12)와 C5 + 탄화수소의 커트(16)를 얻기 위하여 건조되고 탈탄산된 피드 천연가스(12)를 처리하는 방법에 있어서,
    탄화수소 커트(16)가 C5 + 탄화수소의 커트이고, 다이나믹 팽창의 단계중에, 예냉된 가스흐름(56)이 35 바 이상의 압력으로 팽창되며, 제2 컬럼(30)내의 압력이 25 바 이하이고, 이 방법이 하부 액체플럭스(100)의 제2부분(104)을 제2 열교환기(28)에서 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 하부 액화천연가스(74)와 열교환되게 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 팽창터빈(24)을 통과한 후에, 예냉된 가스흐름(56)의 온도가 제1 컬럼(26)의 상부에서 정화된 상부 천연가스(70)의 유출온도(tapping-off temperature) 보다 높음을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  3. 제1항에 있어서, 제2 열교환기(28)가 단 두개의 플럭스만을 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  4. 제1항에 있어서, 제2 세퍼레이터 플라스크(40)로부터 나오는 상부 가스플럭스(90)의 일부(132)를 유출하는 단계와 유출된 부분(132)을 제2 세퍼레이터 플라스크(40)로부터 나오는 하부 액체플럭스(100)의 제2부분(104)에 도입하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  5. 제1항에 있어서, 제2 컬럼(30)으로부터 나오는 기체상 컬럼하부흐름(86)이 제1 콤프레서(38)에서 압축후에 제3 열교환기(52)에서 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스(74)와 열교환되고, 제3 열교환기(52)는 단 두개의 플럭스만을 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  6. 제1항에 있어서, 제1 컬럼(26)에 도입되기 전에 하부 액체플럭스(100)의 제2부분(104)에서 2차 플럭스(112)를 유출하는 단계와, 2차 플럭스(112)를 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스의 흐름에 도입하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  7. 제1항에 있어서, 제1 세퍼레이터 플라스크(22)로부터 나오는 예냉된 가스흐름(56)의 전부가 다이나믹 팽창터빈(24)으로 도입됨을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  8. 제1항에 있어서, 제1 컬럼(26)의 이론단수가 4 이하임을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  9. 제1항에 있어서, 피드 천연가스(12)가 외부냉각사이클로부터 프리고리의 공급없이 전적으로 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스(70)와의 열교환으로 냉각됨을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  10. 제1항에 있어서, C5 + 탄화수소의 흐름의 증기압이 1 바 이하임을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  11. 제1항에 있어서, 제1 열교환기가 단 두개의 플럭스만을 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리방법.
  12. - 제1 열교환기(20)로 구성되어 예냉된 피드흐름(54)을 형성하기 위하여 피드 천연가스(12)를 냉각시키기 위한 수단;
    - 예냉된 가스흐름(56)과 선택적으로 예냉된 액체흐름(58)을 형성하기 위한 제1 세퍼레이터 플라스크(22);
    - 예냉된 피드흐름(54)을 제1 세퍼레이터 플라스크(22)에 도입하기 위한 수단;
    - 예냉된 가스흐름(56)의 다이나믹 팽창을 위한 팽창터빈;
    - 제1 컬럼(26);
    - 팽창터빈(24)으로부터 나오는 팽창된 흐름(60)을 제1 컬럼(26)에 도입하기 위한 수단;
    - 선택적으로, 예냉된 액체흐름(58)을 팽창시켜 제1 컬럼(26)으로 도입하기 위한 수단;
    - 제1 컬럼(26)의 상부에서 정화된 상부 천연가스(70)를 회수하기 위한 수단;
    - 제1 컬럼(26)의 하부에서 정화된 하부 천연가스(74)를 회수하기 위한 수단;
    - C5 + 탄화수소를 제거하기 위한 제2 컬럼(30);
    - 액화된 하부 천연가스(74)를 제2 컬럼(30)으로 도입하기 위한 수단;
    - 제2 컬럼(30)의 하부에서 탄화수소의 커트(16)를 회수하기 위한 수단;
    - 제2 컬럼(30)의 상부에서 기체상 컬럼 상부흐름(86)을 회수하기 위한 수단;
    - 제2 세퍼레이터 플라스크(40);
    - 하부 액체플럭스(100)와 상부 가스플럭스(90)를 형성하기 위하여 기체상 컬럼 상부흐름(86)을 제2 세퍼레이터 플라스크(40)에 도입하기 위한 수단;
    - 액체하부플럭스(100)의 제1부분(102)을 역류시켜 제2 컬럼(30)에 도입하기 위한 수단과 액체하부플럭스(100)의 제2부분(104)을 역류시켜 제1 컬럼(26)에 도입하기 위한 수단;
    - 처리된 천연가스흐름(14)을 형성하기 위하여 제2 세퍼레이터 플라스크(40)로부터 나오는 기체상 상부플럭스(90)의 적어도 일부를 정화된 상부 천연가스(70)에 주입하는 수단;
    Figure 112018501865086-pct00010
    제1 열교환기(20)의 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스를 피드 천연가스(12)와의 열교환으로 가열하기 위하여 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 정화된 상부 천연가스(70)를 제1 열교환기(20)에 도입하기 위한 수단;
    Figure 112018501865086-pct00011
    제2 컬럼(30)에 도입하기 전에 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스(74)를 팽창시키기 위한 수단;과
    Figure 112018501865086-pct00012
    제2 세퍼레이터 플라스크(40)에 도입하기 전에 기체상 컬럼흐름(86)을 압축하기 위한 제1 콤프레서(38)로 구성되는 수단;
    을 포함하는 액화될 처리된 천연가스와 C5 + 탄화수소의 커트를 얻기 위하여 건조되고 탈탄산된 피드 천연가스를 처리하기 위한 장치(10; 130; 150)에 있어서,
    탄화수소 커트(16)가 C5 + 탄화수소의 커트이고, 예냉된 가스흐름의 다이나믹 팽창을 위한 터빈이 예냉된 가스흐름(56)을 35 바 이상의 압력으로 팽창시키며, 제2 컬럼(30)의 압력이 25 바 이하이고, 이 장치가 제1 컬럼으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스(74)가 제2 세퍼레이터 플라스크(40)로부터 나오는 액체 하부플럭스(100)의 제2부분(104)과의 열교환이 이루어지도록 하는데 적합한 제2 열교환기(28)를 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리장치.
  13. 제12항에 있어서, 제2 열교환기가 단 두개의 플럭스만을 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 장치(130, 150)가 제2 세퍼레이터 플라스크(40)로부터 나오는 액체 하부플럭스(100)의 제2부분(104)에 혼합하여 도입하기 위하여 제2 세퍼레이터 플라스크(40)로부터 나오는 기체상 상부플럭스(90)의 적어도 일부를 유출하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리장치.
  15. 제12항에 있어서, 장치(150)가 제2 컬럼(30)으로부터 나오는 압축된 기체상 상부흐름(88) 및 제1 컬럼(26)으로부터 나오는 액화된 하부 천연가스(74)와 열교환하기에 적합한 제3 열교환기(152)를 포함하고 제3 열교환기는 단 두개의 플럭스만을 포함함을 특징으로 하는 피드 천연가스의 처리장치.
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