KR20010089834A - 메탄 풍부 액체의 제조방법 - Google Patents

메탄 풍부 액체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가압 메탄 풍부 가스 스트림으로부터 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 액체를 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 가압 메탄 풍부 액체 스트림을 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에서는, 약 -155℃(-247℉) 미만의 온도를 갖는 메탄 풍부 액체 스트림을 공급하고, 이의 압력을 증가시킨다. 액화될 가압 메탄 풍부 가스(12)를, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 액체를 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 메탄 풍부 액체 스트림을 생산하는 속도로, 가압 메탄 풍부 액체 스트림(10)으로 공급하여 도입시킨다.

Description

메탄 풍부 액체의 제조방법{Process for producing a methane-rich liquid}
천연 가스는 청정 연소 특성과 편리함으로 인해 최근 수년간 널리 사용되어 왔다. 천연 가스 공급원 중의 다수가 가스가 시판되는 시장과 멀리 떨어져 있는 외진 곳에 위치한다. 때로는 파이프라인을 사용하여 생산된 천연 가스를 시판 시장으로 운송하기도 한다. 파이프라인 운송이 용이하지 않은 경우, 생산된 천연 가스는 종종 액화 천연 가스(liquefied natural gas; 일명, "LNG"라고 함)로 가공되어 시장에 운송된다.
LNG 설비의 특색 있는 특성중의 하나는 설비에 필요한 자본 투자가 크다는 점이다. 액화 천연 가스에 사용되는 장치는 일반적으로 아주 고가이다. 액화 설비는 오염물을 제거하기 위한 가스 처리, 액화, 냉각, 동력 시설, 및 저장 및 선적 적재 시설을 포함하여, 각종 기본 시스템으로 이루어진다.
LNG 냉각 시스템은, 천연 가스를 액화시키는데 너무 많은 냉각이 필요하기 때문에 고가이다. 전형적인 천연 가스 스트림은 약 4,830kPa(700psia) 내지 약 7,600kPa(1,100psia)의 압력 및 약 20℃(68℉) 내지 약 40℃(104℉)의 온도에서 LNG 설비로 도입된다. 대기압에서의 천연 가스 조성물은 전형적으로 약 -165℃(-265℉) 내지 약 -155℃(-247℉)의 온도 범위에서 액화될 것이다. 온도상의 이러한 상당한 감소는 실질적으로 냉각 절차를 필요로 한다.
최근에는, 천연 가스를, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 액체를 기포 발생점 온도 이하로 하기에 충분한 압력에서 운송하는 것이 제안되었다. 대부분의 천연 가스 조성물에서, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도에서 천연 가스의 압력은 약 1,380kPa(200psia) 내지 약 4,500kPa(650psi)일 것이다. 이러한 가압 액체 천연 가스는 약 -162℃(-260℉)의 온도에서 거의 대기압하에서 운송되는 LNG와 구분해서 PLNG(pressurized liquid natural gas)로 지칭한다. PLNG의 제조는, PLNG가 대기압에서 통상의 LNG보다 50℃ 이상 더 따뜻할 수 있기 때문에 LNG 제조에 필요한 냉각보다 상당히 덜 필요하다. PLNG 제조방법의 예는 미국 특허원 제09/099,262호, 제09/099,590호 및 제09/099,589호, 및 미국 가특허원 제60/079,642호에 기재되어 있다. PLNG의 제조 및 운송과 관련된 실질적인 경제적 이점의 관점에서, PLNG를 제조하기 위한 개선된 방법이 지속적으로 요구되고 있다.
요약
본 발명에는 가압 메탄 풍부 가스 스트림으로부터 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 액체를 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 가압 메탄 풍부 액체 스트림을 생산하는 개선된 방법이 기재되어 있다. 본 방법에서는, 약 -155℃(-247℉) 미만의 온도를 갖는 메탄 풍부 액체 스트림을 공급하고 이의 압력을 증가시킨다. 액화될, 가압 메탄 풍부 가스를, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 액체를 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 메탄 풍부 액체 스트림을 생산하는 속도로, 가압 메탄 풍부 액체 스트림으로 공급하여 도입시킨다.
바람직한 양태에서, 가압 액체 천연 가스(PLNG)는 대기압에 근접하는 압력을 갖는 LNG를 공급하고, 당해 LNG를 당해 방법으로 제조될 PLNG의 목적하는 압력으로 펌핑함으로써 제조된다. 천연 가스는 당해 공정으로 공급되고, 압력은, 경우에 따라, 가압 LNG와 같이 필수적으로 동일한 압력 이상 또는 이하로 조절된다. 천연 가스의 유용한 압력에 따라서, 이의 압력은 압축 수단에 의해 증가될 수 있거나 팽창 장치[예: 주울-톰슨 밸브(Joule-Thomson valve) 또는 터보팽창기]에 의해 감소될 수 있다. 이어서, 가압 천연 가스를, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 생성된 액체를 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 PLNG를 제조하는 속도로 가압 LNG와 혼합한다. 천연 가스는 적합한 냉각 수단에 의해 가압 PLNG와 혼합하기 전에 임의로 냉각시킬 수 있다. 예를 들면, 천연 가스는 외부 냉각 수단을 사용하여 직접 열교환시키거나 천연 가스의 압력을 감소시키는 팽창 장치를 사용하거나, 가압 LNG로 열교환시켜 냉각시킬 수 있다. 가압 LNG와 가압 천연 가스와의 혼합물로 생성된 혼합물은 혼합 후 액화되지 않은 혼합물이 잔류 가스를 제거하기 위해 임의로 상 분리기를 통과할 수 있다. 이어서, 분리기에서 꺼낸 액체는-112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 이의 기포 발생점 이하에서 액화시키기에 충분한 압력에서 저장하기에 적합한 저장 수단을 통과한다.
본 발명은 메탄 풍부 가스로부터 가압 메탄 풍부 액체를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 천연 가스로부터 가압 액체 천연 가스(PLNG)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명 및 이의 이점은 다음의 상세한 설명과 본 발명의 대표적인 양태의 순서도인 첨부된 도면을 참고로 하여 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 가압 천연 가스를 가압 LNG와 혼합하여 PLNG를 제조하는, 본 발명의 하나의 양태의 순서도이다.
도 2는 가압 LNG와 가압 천연 가스를 혼합하기 전에 열 교환기로 통과시켜 PLNG를 제조하는 것을 제외하고는, 도 1의 양태와 유사한 본 발명의 또다른 양태의 순서도이다.
도 3은 가압 LNG를 가압 천연 가스와 혼합하여 생성된 액체 혼합물을 상 분리기로 통과시켜 모든 비액화 가스를 제거하는 것을 제외하고는, 도 1의 양태와 유사한 본 발명의 또다른 양태의 순서도이다.
도면은 특정 양태의 전형적이며 예측되는 변형의 결과인 기타 양태들을 본 발명의 범주로부터 배제하지 않는다. 밸브, 유동 스트림 믹서 및 제어 시스템과 같은 각종 필수 서브시스템은 간단하고 명료하게 하고자 도면으로부터 제외시켰다.
본 발명의 방법으로 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 액체를 기포 발생점이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 가압 메탄 풍부 액체 생성물 스트림을 생산시킨다. 상기 액체 생성물은 당해 명세서에서 종종 PLNG로 칭명된다. 본 발명의 방법에서, PLNG는 메탄 풍부 액체, 바람직하게는 액체 천연 가스(LNG)를 대기압 또는 이에 근접하는 압력에서 당해 방법으로 제조될 PLNG 생성물의 목적하는 압력으로 가압한 다음, 가압 메탄 풍부 가스, 바람직하게는 가압 천연 가스를 가압 메탄 풍부 액체로 도입시켜 제조한다. 가압 메탄 풍부 액체는 가압 천연 가스로 승온되고, 메탄 풍부 가스는 가압 메탄 풍부 액체로 액화되어, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 액체를 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 PLNG를 제조한다.
PLNG에 대해 본 명세서에서 사용한 "기포 발생점"이라는 용어는 PLNG가 가스로 전환되기 시작하는 온도 및 압력을 의미한다. 예를 들면, 특정한 용적의 PLNG가 일정한 압력을 유지하되 온도는 상승한다면, PLNG내에 기포가 형성되기 시작하는 온도를 기포 발생점으로 정의한다. 유사하게는, 특정한 용적의 PLNG가 일정한 온도를 유지하되 압력이 강하된다면, 가스가 형성되기 시작하는 압력을 기포 발생점으로 정의한다. 기포 발생점에서, 액화 가스는 포화 액체이다. 대부분의 천연 가스 조성물에서, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도에서 천연 가스의 압력은 약 1,380kPa(200psia) 내지 약 4,500kPa(650psia)일 것이다. 특정 온도를 갖는 주어진 천연 가스 조성물에 대해, 당해 분야의 숙련가들은 기포 발생점 압력을 측정할 수 있다.
이제, 본 발명의 방법은 도면을 참조하여 기술하고자 한다. 도 1을 참고로하여, 임의의 적합한 공급원으로부터의 LNG는 라인(10)으로 공급되고, 적합한 펌프(20)를 통과한다. LNG는 LNG 설비로부터, 정지한 저장 컨테이너로부터, 또는 트럭, 화물 선박, 궤도차 또는 선박에서 하나 이상의 컨테이너와 같은 운반 설비로부터, 예를 들면, 파이프라인에 의해 공급될 수 있다. LNG는 전형적으로 온도가 약 -155℃(-247℉) 미만이고, 보다 전형적으로는 약 -162℃(-247℉)일 것이며, 압력이 대기압에 근접할 것이다. 펌프(20)은 본 발명의 방법으로 제조될 PLNG의 목적하는 압력인, 소정의 수준으로 LNG의 압력을 증가시킨다. PLNG 생성물의 압력은 액체를 기포 발생점 이하로 하기에 충분하다. 따라서, PLNG 생성물의 압력은 PLNG 생성물의 온도 및 조성에 좌우될 것이다. 기포 발생점 온도 이하에서 존재하고 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도를 갖는 PLNG에 있어서, 라인(11)을 통해 펌프(20)에 존재하는 액체의 압력은 전형적으로 1,380kPa(200psia)를 초과하고, 보다 전형적으로는 약 2,400kPa(350psia) 내지 3,800kPa(550psia)의 범위일 것이다.
천연 가스는 적합한 공급원으로부터 라인(12)로 공급된다. 본 발명의 방법에 적합한 천연 가스는 원유 웰(well)(관련 가스) 또는 가스 웰(관련되지 않은 가스)로부터 수득된 천연 가스를 포함할 것이다. 천연 가스의 조성은 상당히 가변적일 수 있다. 본원에 사용한 바와 같이, 천연 가스 스트림은 메탄(C1)을 주성분으로서 함유한다. 천연 가스는 전형적으로 에탄(C2), 중탄화수소(C3+) 및 소량의 오염물[예: 물, 이산화탄소(CO2), 황화수소, 질소, 부탄, 탄소수 6 이상의 탄화수소, 분진, 황화철, 왁스 및 원유]도 함유할 것이다. 이들 오염물의 용해도는 온도, 압력 및 조성에 따라 가변적이다. 극저온에서, CO2, 물 및 기타 오염물은 PLNG의 운송 및 저장과 관련된 장비에서 유체 유동 문제를 유발할 수 있는 고체를 형성할 수 있다. 이들 잠재적인 어려움은, 라인(13)의 천연 가스가 가압 LNG와 혼합되는 경우 고체를 형성할 것으로 예상되는 조건에서 상기 오염물을 제거함으로써 극복할 수 있다.
하기의 발명의 상세한 설명에서, 라인(12)의 천연 가스 스트림을 적합하게 처리하여 황화물 및 이산화탄소를 제거하고, 건조시켜, 통상적이며 익히 공지되어 있는 방법을 사용하여 물을 제거한 다음, "신선한, 건조" 천연 가스 스트림을 생산한다. 천연 가스 공급 스트림이 가압 LNG와 혼합하는 동안 동결될 수 있는 중탄화수소를 함유하거나, 중탄화수소가 PLNG에서 바람직하지 않는 경우, 중탄화수소는 천연 가스가 가압 LNG와 혼합하기 전에 본 발명의 방법중의 임의의 지점에서 통상의 분류법으로 제거할 수 있다.
천연 가스 공급 스트림(12)은 전형적으로 약 1,380kPa(200psia)를 초과하는 압력, 보다 전형적으로는 약 4,800kPa(700psia)를 초과하는 압력 및 전형적으로 주위 온도에서 당해 방법으로 도입될 것이지만, 천연 가스는 상이한 압력과 온도에서 도입될 것이고, 경우에 따라, 방법이 변경될 것이다. 예를 들면, 라인(12)의 천연 가스가 라인(11)의 가압 LNG의 압력 이하인 경우, 천연 가스는 하나 이상의 압축기를 포함할 수 있는 적합한 압축 수단(나타내지 않음)을 사용하여 가압될 수 있다. 본 발명의 방법에 관한 당해 명세서에서, 라인(12)로 공급되는 천연 가스 스트림의압력은 적어도 라인(11)에서의 가압 LNG의 압력만큼 높다.
라인(12)의 가압 천연 가스는 바람직하게는 라인(12)와 라인(13) 사이의 유동 조절 및/또는 압력 감소에 적합한 유동 조절 장치(21)을 통과한다. 천연 가스가 전형적으로 라인(11)의 LNG의 압력보다 더 높은 압력에서 공급될 것이기 때문에, 유동 조절 장치(21)은 터보팽창기, 주울-톰슨 밸브 또는 둘 다의 혼합 형태, 예를 들면, 주울-톰슨 밸브 또는 터보팽창기 중의 어느 하나 또는 이들 둘다를 동시에 사용할 수 있는 줄-톰슨 밸브와 터보팽창기 형태일 수 있다. 주울-톰슨 밸브 또는 터보팽창기와 같은 팽창 장치를 사용하여 천연 가스를 팽창시켜, 이의 압력을 감소시켜, 천연 가스도 냉각된다. 천연 가스의 냉각은 바람직하지만, 가압 LNG와 혼합하기 전에 천연 가스의 온도 감소가 생성된 PLNG의 양을 증가시킬 수 있기 때문에, 당해 방법에서 필요한 단계는 아니다.
본 발명의 실시 양태에서 필요하지는 않지만, 도면에 도시하지 않은 추가의 냉각 수단으로 천연 가스를 추가로 냉각시키는 것이 바람직할 수 있다. 추가의 냉각 수단은 통상의 냉각 시스템으로 냉각된 하나 이상의 가열 교환 시스템 또는 하나 이상의 팽창 장치(예: 주울-톰슨 밸브 또는 터보팽창기)를 포함할 수 있다. 최적 냉각 시스템은 냉각 냉동, 공간 제한, 경우에 따라, 환경 및 안정성을 고려한 유효성, 및 제조될 PLNG의 목적하는 양에 좌우될 것이다. 본 발명의 교시의 관점에서, 가스를 가공하는 당해 분야의 숙련가들은 액화 방법의 작동 상황을 고려하여 적합한 냉각 시스템을 선택할 수 있다.
라인(11)의 메탄 풍부 액체 및 라인(13)의 천연 가스를 합하거나 혼합하여라인(14)의 합한 액체 스트림을 생산한다. 라인(14)의 액체는 적합한 저장 수단(23)(예: 정지한 저장 컨테이너) 또는 적합한 운반 설비(예: 선박, 화물 선박, 잠수 용기, 철도 유도차 또는 트럭)로 향한다. 본 발명의 실시에 따라, 저장 수단(23)에서의 PLNG는 약 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 액체를 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 가질 것이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 양태로서, 도 2에 그리고 도 1 및 3에 도시된 양태들을 설명함에 있어, 수치가 동일하게 표시된 부품은 동일한 공정 기능을 수행한다. 그러나, 당해 분야의 숙련가들은, 당해 방법의 장비가 상이한 유체 유속, 온도 및 조성을 처리하기 위해 한가지 양태에서 또다른 양태로 크기와 용량이 가변적일 수 있다. 도 2에서, 라인(11)의 가압 LNG 및 라인(13)의 가압 가스 둘 다를 통상의 열교환기(22)로 통과시켜, 가압 LNG 및 천연 가스가 합해지기[라인(14)] 전에, 라인(11)의 가압 LNG를 가열하고 라인(13)의 천연 가스를 추가로 냉각시키는 것을 제외하고는, 도 2에 도시된 양태는 도 1에 도시된 양태와 유사하다. 열교환기(22)의 가압 LNG에 대해 천연 가스를 냉각시킴으로써, LNG는 천연 가스와 가압 LNG가 합해지기 전에 가압 LNG의 온도에 근접하게 승온된다. 이는 더 차가운(-162℃) LNG 온도에서 공급 천연 가스중의 성분으로부터 고체를 형성하기 위한 잠재력을 감소시킬 수 있다.
라인(11 및/또는 13)을 통과하는 메탄 풍부 유체의 유속은 PLNG의 목적하는 온도를 발생시키기 위해 조절되어야만 한다. PLNG의 온도는 최소 온도로서 -112℃를 초과할 것이고, 최대 온도로서 이의 임계온도 이하일 것이다. 에너지용으로 중탄화수소가 사용되는 경우, 주로 메탄인 천연 가스는 간단히 압력을 증가시킴으로써 주위온도에서 액화될 수 없다. 메탄의 임계온도는 -82.5℃(-116.5℉)이다. 이는, 메탄이 가한 압력에 무관한 당해 온도 이하로만 액화될 수 있다는 것을 의미한다. 천연 가스가 액체 가스들의 혼합물이기 때문에, 천연 가스는 온도 범위를 넘어 액화된다. 천연 가스의 임계온도는 전형적으로 약 -85℃(-121℉) 내지 -62℃(-80℉)이다. 상기 임계온도는 PLNG 저장 컨테이너에서 PLNG의 이론상의 최대 온도일 것이지만, 바람직한 저장 온도는 임계온도의 수십도 이하일 것이고, 압력은 이의 임계압력보다 낮을 것이다.
라인(13)을 통과하는 천연 가스의 양이 라인(11)의 가압 액체의 양에 비해 너무 많은 경우, 라인(14)의 생성 혼합물은 이의 기포 발생점을 초과할 것이고, 혼합물의 적어도 일부는 가스 상태일 것이다. 한편, 라인(13)을 통과하는 천연 가스의 양이 라인(11)의 가압 액체의 양에 비해 너무 적은 경우, 합한 스트림[라인(14)]의 온도는 -112℃(-170℉) 미만일 것이다. -112℃(-170℉) 미만의 온도를 피하는 것은 PLNG의 취급 및 저장에 사용된 재료를 당해 재료의 의도한 온도 이하로 노출시키는 것을 예방하는데 바람직하다. 약 -112℃(-170℉) 미만으로 상당히 저하되지 않은 의도된 온도를 갖는 재료로 제조된 파이프, 컨테이너 및 장비를 사용하여 상당한 비용 이점을 달성할 수 있다. PLNG를 제조, 운반 및 저장하기에 적합한 재료의 예는 미국 특허원 제09/099,649호, 제09/099,153호 및 09/099,152호에 기재되어 있다.
라인(10 및 11)의 LNG의 온도가 약 -162℃이기 때문에, 라인(10 및 11) 및펌프(20)에 사용된 재료는 이러한 극저온에 적합한 재료로 제조되어야 한다. 당해 분야의 숙련가들은 파이프, 컨테이너 및 본 발명의 방법에 사용된 기타 장비를 제작하는데 적합한 재료에 정통할 것이다.
도 3은, 라인(14)에서 합한 가압 LNG와 가압 천연 가스를 통상의 상 분리기(24)로 통과시켜 천연 가스[라인(13)]가 가압 LNG[라인(11)]과 합쳐진 후에 잔류하는 비액화 가스를 제거하는 것을 제외하고는, 도 1에 설명한 양태와 유사한 본 발명의 또다른 양태를 도시한 것이다. 라인(12)를 통과하는 공정으로 공급된 천연 가스의 조성에 따라, 가압 LNG와 혼합한 후의 일부 가스는 가스 상태로 잔류할 수 있다. 예를 들면, 가스는 천연 가스가 메탄보다 비점이 낮은 성분(예: 질소)을 상당량 함유하는 경우, 소정의 온도 및 압력에서 완전히 액화될 수 없다. 당해 공정[라인(12)]에 공급된 천연 가스가 질소를 함유하는 경우, 분리기(24)로부터 라인(16)을 통해 제거되는 가스는 질소가 풍부해질 것이고, 라인(15)를 통해 빠져 나가는 액체는 질소가 희박해질 것이다. 분리기(24)를 빠져 나가는 가스 스트림[라인(16)]은 연료로서 사용하거나 추가의 가공에 사용하기 위해 당해 공정으로부터 제거될 수 있다. 분리기(24)를 빠져 나가는 PLNG는 라인(15)를 통해 저장 수단(23)을 통과한다.
본 발명의 한가지 적용에 있어서, 당해 공정을 사용하여 최소의 추가 장비를 갖춘 LNG 설비의 설계 용량보다 더 많은 액체 천연 가스를 제조할 수 있다. 본 발명의 실시시, 통상의 LNG 설비로 제조되는 LNG는 천연 가스를 액화시키는데 필요한 냉각을 제공하여, 생성물로서 제조될 수 있는 액체 천연 가스의 양을 실질적으로증가시킬 수 있다. 본 발명의 또다른 적용시, LNG 설비 용량의 단지 일부만이 통상적으로 사용하는 LNG의 공급에 필요한 상황하에서, LNG 설비의 나머지 용량은 LNG를 본 발명의 공정에 공급하는데 사용할 수 있다. 또다른 적용시, 선박에 의해 수입 터미널로 운반된 LNG의 일부 또는 전부를 후속적으로 분배하기 위한 PLNG를 제조하기 위해 본 발명의 공정에 공급할 수 있다.
실시예
모의 질량 및 에너지 균형은 도 1에 도시한 양태를 설명하기 위해 수행하고, 결과는 하기 표에 나타낸다.
데이타는 HYSYSTM[캐나다 캘거리 소재의 하이프로테크 리미티드(Hyprotech Ltd.)]로 칭명되는 시판중인 공정 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 수득하지만, 기타 시판중인 공정 시뮬레이션 프로그램은, 예를 들면, HYSIMTM, PROIITM및 ASPEN PLUSTM를 포함하여 당해 분야의 숙련가들에게 정통한 데이타를 개발하는데 사용할 수 있다. 표에 나타낸 데이타는 도면에 나타낸 양태를 더 잘 이해시키기 위해 제공되지만, 본 발명은 이에 불필요하게 제한되도록 구성되지는 않는다. 온도와 유속은 본 발명에서 제한적으로 고려되지 않으며, 본 발명의 교시의 관점에서 온도와 유속의 변수가 많을 수 있다. 이러한 예로, 유동 조절 장치(21)에는 주울-톰슨 밸브가 있다.
당해 분야의 숙련가, 특히 당해 특허의 교시의 이점을 아는 자는 상기에서논의한 특정 방법에 대해 다수의 변형 및 변화를 인지할 것이다. 예를 들면, 시스템의 전반적인 설계 및 공급 가스의 조성에 따라, 각종 온도 및 압력을 본 발명에 따라 사용할 수 있다. 상기에서 논의한 바와 같이, 구체적으로 논의된 양태 및 실시예는 하기 청구의 범위 및 이에 상당하는 것에 의해 결정될 본 발명의 범주를 한정하는데 사용되지 않을 것이다.
상 온도 압력 유속 조성(mol%)
스트림 번호 증기/액체 ℃ ℉ kPa psia kgmol/hr lbmol/hr C1 C2 C3 iC4 nC4 C5 + N2 CO2
10 L -161 -258 103 14.9 4963 10940 91.1 5.9 2.0 0.5 0.3 0.0 0.2 0.0
11 L -159 -254 2930 415 4963 10940 91.1 5.9 2.0 0.5 0.3 0.0 0.2 0.0
12 V 38 100 4137 600 1877 4137 91.1 5.9 2.0 0.5 0.3 0.0 0.2 0.0
13 V 32 89 2930 415 1877 4137 91.1 5.9 2.0 0.5 0.3 0.0 0.2 0.0
14 L -94 -137 2930 415 6840 15077 91.1 5.9 2.0 0.5 0.3 0.0 0.2 0.0

Claims (13)

  1. 약 -155℃(-247℉) 미만의 온도를 갖는 메탄 풍부 액체를 공급하고, 이를 가압하는 단계(a) 및
    가압 메탄 풍부 가스를 공급하고, 이를, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 이를 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 가압 메탄 풍부 액체 생성물 스트림을 생산시키는 속도로, 가압 메탄 풍부 액체에 도입하는 단계(b)를 포함하여, 가압 메탄 풍부 가스로부터 -112℃(-170℉)를 초과하는 온도를 갖는 가압 메탄 풍부 액체 생성물 스트림을 생산하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 단계(a)의 가압 메탄 풍부 액체의 압력 및 가압 메탄 풍부 가스의 압력이 필수적으로 동일한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 공급되는 가압 메탄 풍부 가스의 압력이 단계(a)의 가압 메탄 풍부 액체의 압력을 초과하고, 가압 메탄 풍부 가스를 단계(a)의 가압 메탄 풍부 액체로 도입시키 전에, 가압 메탄 풍부 가스의 압력을 단계(a)의 가압 메탄 풍부 액체의 압력과 대략 동일하게 감소시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 단계(a)의 메탄 풍부 액체가 대기압 또는 이에 근접한 압력에서 액화 천연 가스(LNG)인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 가압 메탄 풍부 가스가 천연 가스인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 가압 메탄 풍부 가스 및 가압 메탄 풍부 액체를 열교환기로 통과시켜, 가압 메탄 풍부 액체를 가열하고, 이어서 가압 메탄 풍부 가스를 냉각시키는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 가압 메탄 풍부 액체에 도입시키기 전에, 가압 메탄 풍부 가스를 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 가압 메탄 풍부 가스를 팽창시킴으로써 냉각시켜, 이의 압력을 가압 메탄 풍부 액체의 압력으로 대략 감소시키는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 가압 메탄 풍부 가스를 냉각 수단내의 간접 열교환기로 냉각시키는 방법.
  10. 제1항에 있어서, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 이를 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 가압 메탄 풍부 액체 생성물 스트림의 온도에서 고체를 형성할, 가압 메탄 풍부 가스에서 가스상 성분을 예비 처리 단계에서 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 가압 메탄 풍부 생성물 스트림을 상 분리기로 통과시켜 가스 스트림 및 액체 스트림을 생산시키는 단계 및 상 분리기에 의해 생성된 액체 스트림을 저장 수단으로 통과시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 필수적으로 기포 발생점에서의 압력에서 저장 수단내에 액체를 저장하는 추가 단계를 추가로 포함하는 방법.
  13. 약 -155℃(-247℉) 미만의 온도를 갖는 메탄 풍부 액체 스트림을 공급하는 단계(a),
    메탄 풍부 액체 스트림을 소정의 압력으로 가압하는 단계(b),
    메탄 풍부 가스 스트림을 팽창시켜, 이의 압력을 소정의 압력과 대략적으로 동일한 압력으로 감소시키는 단계(c) 및
    충분량의 팽창된 메탄 풍부 가스 스트림을 가압 메탄 풍부 액체 스트림과 혼합하여, 팽창된 가스 스트림을 액화시켜, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 생성물 스트림을 기포 발생점 이하로 하기에 충분한 압력을 갖는 메탄 풍부 생성물 스트림을 생산시키는 단계(d)를 포함하여, 가압 천연 가스 스트림을 액화시켜, -112℃(-170℉)를 초과하는 온도 및 필수적으로 기포 발생점에서의 압력을 갖는 가압 액체 천연 가스 스트림을 생산하는 방법.
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