KR20090028651A - 천연 가스 스트림의 액화 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 천연 가스의 액화 방법을 제공하고, 이 방법은 (a) 제 1 위치 (2) 에 천연 가스 스트림 (10) 을 제공하는 단계, (b) 제 1 위치 (2) 에서 천연 가스 스트림을 처리하여 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 얻는 단계로서, 처리된 천연 가스 스트림은 70 ~ 100 mol% 범위의 메탄을 포함하는 단계, (c) 파이프라인 (4) 을 통해 제 2 위치 (3) 까지 적어도 2 ㎞ 의 거리에 걸쳐 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 운반하는 단계, (d) 대기압에서 제 2 위치 (3) 에서 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 액화시켜서 액화된 탄화수소 생성물 (50) 을 얻는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 천연 가스 스트림 (10) 의 액화 장치 (1) 를 포함하고, 이 장치는 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 얻기 위한 제 1 위치 (2) 에 있는 하나 이상의 처리 유닛 (11, 12, 13, 14, 18, 19, ...), - 대기압에서 액화된 탄화수소 생성물 (50) 을 생성하기 위한 제 2 위치 (3) 에 있는 적어도 하나의 액화 플랜트 (21), - 적어도 2 ㎞ 의 거리를 넘어 제 2 위치 (3) 까지 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 이송하기 위한 파이프라인 (4) 을 포함한다.
Description
본 발명은 천연 가스 스트림의 액화 방법에 관한 것이다.
천연 가스 스트림을 액화하여 액화된 천연 가스 (LNG) 를 얻는 몇몇 방법이 공지되어 있다. 다수의 이유들로 인해 천연 가스를 액화하는 것이 바람직하다. 예로서, 천연 가스는 가스 형태보다 액체로 저장되어 장거리를 더 쉽게 이동될 수 있는데, 왜냐하면 천연 가스는 더 작은 부피를 차지하고 고압으로 저장될 필요가 없기 때문이다.
보통, 액화될 천연 가스 스트림 (주로 메탄을 포함함) 은 천연 가스가 액화되기 전에 다소 제거될 가능한 다른 성분, 중질 탄화수소 및 에탄을 포함한다. 이때문에, 천연 가스 스트림이 처리된다. 처리 중 하나는 H2O, CO2 및 H2S 등의 바람직하지 않은 성분 및 약간의 에탄, 프로판 및 부탄 및 펜탄 등의 고탄화수소의 제거를 포함할 수도 있다.
WO 2006/009646 A2 에는 천연 가스의 액화 방법이 개시되어 있다. 도 1 에는 종래의 LNG 액화 플랜트가 도시되어 있고, LNG 액화 플랜트는 공급물 정화 단 계 (액체 제거, 황화수소 제거, 이산화탄소 제거, 탈수), 생성물 정화 단계 (헬륨 제거, 질소 제거) 및 비메탄 생성물 생성 단계 (탈에탄화, 탈프로판화, 황 회수) 등의 선택적인 처리 단계의 여러 예를 포함한다. WO 2006/009646 A2 에 따라 액화 및 처리는 모두 한 위치에서 실시된다.
공지된 방법의 문제점은, 천연 가스가 처리되고 액화되는 위치에서 LNG 를 멀리 떨어진 시장으로 운반하기 위한 배 또는 저장 용기에의 접근이 용이하지 않다면 LNG 가 먼저 파이프라인을 통해 멀리 떨어진 포트로 운반되어야 한다는 것이다. 이것은 고비용의 극저온 파이프라인이라는 관점에서 매우 바람직하지 않다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 최소화하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 특히 극지방에서 겪게 되는 것과 같은 극저온 조건하에서, 천연 가스 스트림을 액화하는 대안적인 방법을 제공하는 것이다.
상기 또는 다른 목적 중 하나 이상이 천연 가스 스트림의 액화 방법을 제공함으로써 본 발명에 따라 달성되고, 상기 방법은 적어도 이하의 단계를 포함한다:
(a) 제 1 위치에 천연 가스 스트림을 제공하는 단계,
(b) 제 1 위치에서 천연 가스 스트림을 처리하여서 처리된 천연 가스 스트림을 얻는 단계로서, 처리된 천연 가스 스트림은 70 ~ 100 mole% 범위의 메탄을 포함하는 단계,
(c) 처리된 천연 가스 스트림을 파이프라인을 통해 적어도 2 km 의 거리에 걸쳐 제 2 위치까지 운반하는 단계,
(d) 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 제 2 위치에서 액화하여 대기압에서 액화된 탄화수소 생성물을 얻는 단계.
제 1 및 제 2 위치는 육상 (onshore) 또는 해상 (offshore) 모두에 있을 수도 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 위치에 있어서 육상-육상, 해상-해상, 육상-해상 및 해상-육상의 조합이 본 발명에 모두 포함된다.
본 발명의 이점은, 두 위치에서 더 적은 장비가 필요하다는 것이고, 이는 육상 및/또는 해상에서 제한된 플롯 공간이 이용가능하더라도 천연 가스 스트림을 액화시킬 수 있다는 것이다.
다른 이점은, 특히 본 발명의 방법이 극지방 등의 극저온 지역에서 이용된다면, 저온 분위기 (cold ambient) 를 이용할 수 있어서 처리된 천연 가스 스트림이 실제 액화가 일어나기 전에 다소 냉각될 수 있다는 것이다. 이는 액화 장비에 대한 CAPEX (capital expenses) 를 감소시킬 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 제 2 위치는 해상에 있다. 이 바람직한 실시형태의 이점은 액화된 탄화수소 생성물이 이송 용기를 이용하여 제 2 위치로부터 용이하게 운반될 수 있다는 것이다. 따라서, 비액화 탄화수소 생성물, 특히 LNG 가 파이프라인을 통해서 장거리에 걸쳐 이송되어야만 한다.
제 1 및 제 2 위치는 오직 하나의 공정 또는 처리 유닛을 포함하도록 제한되지는 않지만 하나 이상의 공정 유닛을 포함하는 플랜트 사이트를 포함하도록 의도된다. 제 1 및 제 2 위치는 서로 적어도 2 km, 바람직하게는 적어도 5 km, 보다 바람직하게는 적어도 10 km 의 거리에 있다. 거리는 1000 km 보다 클 수도 있지만 바람직하게는 900 km 미만이다.
제 1 위치는 천연 가스 또는 석유 리저버 등의 처리되고 액화될 천연 가스 스트림이 생성되는 위치 근처에 위치되는 것이 바람직하다. 제 1 위치에는 하나 이상의 처리 유닛이 위치된다. 이들 처리 유닛은 슬러그 캐처 (slug catcher), 응축물 스태빌라이저 (condensate stabilizer), 산성 가스 제거 (AGR) 유닛, 탈수 유닛, 황 회수 유닛 (SRU), 수은 제거 유닛, 질소 배출 유닛 (NRU), 헬륨 회수 유닛 (HRU), 탄화수소 이슬점 유닛 등의 종래의 처리 유닛을 포함할 수도 있다. 또한 예를 들어 C3/C4 액체 석유 가스 (LPG) 및 C5 + 액체 (응축물) 의 회수를 위한 분별 또는 추출 유닛이 제 1 위치에 있을 수도 있다. 이들 처리 유닛은 당업자에게 잘 알려져 있기 때문에, 여기에서는 더 이상 논의하지 않는다.
제 2 위치는 바람직하게는 LNG 수출 터미널 근처에 위치되고 여기서부터 액화된 천연 가스가 선적되거나 다른 방법으로 원하는 시장으로 운반된다. 제 2 위치에는 액화된 탄화수소 생성물을 얻기 위해 적어도 액화 플랜트가 존재한다. 원한다면, 제 1 위치에 대해 언급된 몇몇의 처리 유닛이 제 2 위치에 있을 수도 있다. 그러나, 가능한 한 적은 처리 유닛이 제 2 위치에 위치되는 것이 바람직하다. 이로써, 액화 플랜트 근처의 처리량 (및 그에 따른 작업자의 수) 이 최소화될 수 있다. 또한, 제 2 위치에서의 플롯 공간이 최소화된다.
천연 가스 스트림은 처리되어 액화될 어떠한 적절한 천연 가스 스트림도 될 수 있지만, 보통 천연 가스 또는 석유 리저버에서 생성되고 얻어진 천연 가스 스트림이다. 대안으로서, 천연 가스 스트림은 합성 가스로부터 메탄이 생성되는 피셔-트롭쉬 (Fischer-Tropsch) 공정 등의 합성원을 포함하는 다른 공급원으로부터 얻어질 수도 있다.
보통 천연 가스는 실질적으로 메탄으로 구성된다. 바람직하게는, 공급 스트림은 적어도 60 mol% 의 메탄, 보다 바람직하게는 적어도 80 mol% 의 메탄을 포함한다.
공급원에 따라, 천연 가스는 몇몇 방향족 탄화수소뿐만 아니라 에탄, 프로판, 부탄 및 펜탄 등의 메탄보다 중질인 다양한 양의 탄화수소를 포함할 수도 있다. 천연 가스는 H2O, N2, Co2, H2S 및 다른 황화합물 등의 비탄화수소 등을 포함할 수도 있다.
바람직한 실시형태에 따라, 단계 (b) 에서의 처리는 바람직하게는 처리된 천연 가스 스트림이 500 ppm 미만의 CO2, 보다 바람직하게는 200 ppm 미만의 CO2, 보다 더 바람직하게는 50 ppm 미만의 CO2 를 포함하도록 CO2 의 제거를 적어도 포함한다. 제 2 위치에서는 CO2 가 제거되지 않는 것이 특히 바람직하다.
또한 단계 (b) 에서의 처리가 바람직하게는 처리된 천연 가스 스트림이 100 ppm 미만의 H2O, 보다 바람직하게는 10 ppm 미만의 H2O, 보다 더 바람직하게는 1 ppm 미만의 H2O 를 포함하도록, H2O 의 제거를 적어도 포함한다.
또한 단계 (b) 에서의 처리는 수은 (Hg) 의 제거를 포함하는 것이 바람직하다.
액화될 처리된 천연 가스 스트림은 70 ~ 100 mole% 범위의 메탄, 바람직하게는 80 ~ 100 mole% 범위의 메탄을 포함한다. 바람직하게는, 액화될 처리된 천연 가스 스트림은 펜탄 및 중질 탄화수소를 의미하는 5 mole% 미만, 바람직하게는 1 mole% 미만의 C5 + 탄화수소를 포함한다.
바람직하게는 처리된 천연 가스 스트림은 단계 (c) 에서 이송되기 전에 바람직하게는 50 bar 이상, 보다 바람직하게는 60 bar 이상, 보다 더 바람직하게는 70 bar 이상의 압력으로 압축된다. 처리된 천연 가스 스트림은 실질적으로 임계점 이상인 상태에서 운반되는 것이 특히 바람직하다. 이렇게, 처리된 천연 가스 스트림은 실질적으로 농축상 (dense phase) 으로 운반될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 따라, 처리된 천연 가스 스트림은 분위기와 열교환함으로써 운반되는 동안에 냉각된다. 바람직하게는, 처리된 천연 가스 스트림은 제 2 위치에 도달하기 전에 10℃ 미만, 바람직하게는 0℃ 미만, 보다 바람직하게는 -10℃ 미만의 온도까지 냉각된다. 이와 함께 제 2 위치에서의 액화 플랜트의 냉각 효율 (cooling duty) 이 상당히 감소될 수 있다. 처리된 천연 가스 스트림이 실질적으로 열적으로 절연되지 않은 파이프라인을 통해 운반된다면, 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 거리는 처리된 천연 가스 스트림이 가능한 한 많이 냉각되고, 바람직하게는 대기 온도까지 도달하도록 되는 것이 바람직하다. 이와 함께, 특히 파이프라인이 극 지방 등의 한냉 지역에 있다면, 저온 분위기 상태의 최대 이점이 사용될 수도 있다. 이는 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 거리가 2 ㎞ 초과, 바람직하게는 5 ㎞ 초과, 보다 더 바람직하게는 10 ㎞ 초과가 될 때 달성될 수 있다고 여겨진다.
단계 (d) 에서, 처리된 천연 가스 스트림이 액화된다. 적절하게는, 이는 1 이상의 냉각제를 사용하여 실시된다. 냉각제는 제 2 위치에서 생성될 수도 있고 또는 그 외에 다른 곳에서 생성되어서 제 2 위치로 운반될 수도 있다. 바람직하게는, 처리된 천연 가스 스트림을 액화하는데 필요한 냉각제는 액화가 일어나는 제 2 위치로부터 지리학적으로 제거되는 위치에서 제조된다. 바람직하게는 냉각제가 제조되는 위치와 제 2 위치와의 거리는 2 ㎞ 초과, 보다 바람직하게는 5 ㎞ 초과이다.
바람직한 일 실시형태에서, 적어도 두 종류의 냉각제를 포함하는 혼합된 냉각제가 사용되고 이 냉각제는 액화 공정에서 사용되는 혼합 냉각제를 구성하는 각각의 순수 성분 냉각제용 개별 파이프라인을 통해 제 2 위치로 운반된다. 이 해결책은 요구된 냉각제를 공급 및 구성하기 위한 가장 간단한 라인업 작동 방법을 제공한다.
다른 실시형태에서, 적어도 두 종류의 냉각제를 포함하는 혼합 냉각제가 사용되고 상이한 순수 성분 냉각제가 공통의 파이프라인을 통해 미리 혼합되어 전달된다. 이 실시형태의 이점은, 상이한 냉각제 성분을 개별적으로 운반하기 위해 필요한 다른 파이프라인을 제거할 수 있다는 것이다.
또 다른 실시형태에서, 적어도 두 종류의 냉각제를 포함하는 혼합 냉각제가 사용되고 상이한 순수 냉각제 성분이 연속적인 플러그 흐름 (plug-flow) 으로 단일 파이프라인을 통해 제 2 위치로 전달된다. 이점은, 혼합 냉각제를 분리하기 위해 제 2 위치에서의 분류 컬럼이 필요없다는 것이다.
다른 실시형태에서, 냉각제는 파이프라인을 통해 제 2 위치로 공급되고 냉각제 공급 파이프라인은 제 2 위치에서 냉각제의 저장을 제거 (또는 감소) 하기 위한 저장 용기로서 사용된다. 이는 제 2 위치에서 요구되는 플롯 공간을 더 감소시킨다.
냉각제는 처리된 천연 가스 스트림을 -140℃ 미만, 바람직하게는 -150℃ 미만까지 냉각하는데 사용된다. 냉각 단계 다음에는 대기압까지 팽창된다. 액화된 탄화수소 생성물이 대기압에서 얻어진다.
액화 후에, 탄화수소 생성물은 보통 운반되어 재기화된다. LNG 등의 액화된 탄화수소 생성물의 운반은 보통 선박으로 실시된다. 보통 예를 들어 육상 또는 해상에 있을 수도 있는 LNG 수입 터미널에서 재기화가 행해진다.
당업자는 원한다면, 액화 후에, 액화된 탄화수소 생성물이 운반되기 전에 더 처리될 수도 있다는 것을 용이하게 알 수 있을 것이다.
다른 양태에서, 본 발명은 천연 가스 스트림을 액화시키기 위한 장치를 제공하고, 이 장치는 적어도:
- 처리된 천연 가스 스트림을 얻기 위한 제 1 위치에서의 하나 이상의 처리 유닛,
- 대기압에서 액화된 탄화수소 생성물을 생성하기 위한 제 2 위치에 있는 적어도 하나의 처리 유닛,
- 제 2 위치까지 처리된 천연 가스 스트림을 적어도 2 ㎞ 의 거리에 걸쳐 운반하기 위한 파이프라인을 포함한다. 제 1 및 제 2 위치는 육상 또는 해상 모두에 위치될 수도 있다. 따라서, 본 발명에는 각각의 제 1 및 제 2 위치에 대해 육상-육상, 해상-해상, 육상-해상 및 육상-해상이 모두 포함될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 제 1 위치는 육상에 위치되고 제 2 위치는 해상에 위치된다.
바람직하게는 제 1 위치에서의 처리 유닛 중 하나가 CO2 의 제거에 채택된다. 또한 제 2 위치에서는 처리된 천연 가스 스트림으로부터 CO2 를 제거하는 것이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 또한 제 1 위치에서의 처리 유닛 중 하나가 H2O 의 제거를 위해 채택되는 것이 바람직하다.
보통, 본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 50 bar 초과, 바람직하게는 60 bar 초과, 보다 바람직하게는 70 bar 초과의 압력으로 제 1 위치에서 처리된 천연 가스 스트림을 압축하기 위한 압축기를 더 포함한다.
특히 바람직한 실시형태에 따라, 파이프라인은 실질적으로 열적으로 절연되지 않는다. 이는 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 운반 동안에 분위기에 대해 처리된 천연 가스 스트림의 냉각을 가능하게 한다. 극지방 등의 저온 환경에서 이송이 발생한다면, 냉각 분위기가 사용될 수 있다.
이하에서 본 발명이 첨부된 비한정적인 도면을 참조하여 더 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 공정의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 공정의 개략도이다.
이를 설명하기 위해서, 선뿐만 아니라 그 선에서 이송되는 스트림에 단일 도면 부호가 지정될 것이다. 동일한 도면 부호는 유사한 구성 부품을 나타낸다.
도 1 은 천연 가스 등의 천연 가스 스트림의 처리 및 액화를 위한 공정 설계 (일반적으로 No.1 으로 표시됨) 를 개략적으로 도시한다.
도 1 의 공정 설계는 두 개의 별도의 위치, 즉 제 1 위치 (2) 와 제 2 위치 (3) 로 나뉜다. 제 1 위치 (2) 는 천연 가스 또는 석유 리저버 (도시되지 않음) 등의, 보통 처리되어 액화될 천연 가스가 생성되는 위치 근처에 위치된다. 바람직하게는 제 1 위치는 육상이다. 제 1 위치 (2) 에는 하나 이상의 처리 유닛이 위치된다. 이들 처리 유닛은, 슬러그 캐쳐, 응축물 스태빌라이저, CO2, H2S 및 다른 사워 가스 (sour gas) 를 제거하기 위한 산성 가스 제거 (AGR) 유닛, H2O 를 제거하기 위한 탈수 유닛, 황 회수 유닛 (SRU), 수은 제거 유닛, 질소 배출 유닛 (NRU), 헬륨 회수 유닛 (HRU), 탄화수소 이슬점 유닛 등의 종래의 처리 유닛을 포함할 수도 있다. 또한 예를 들어 C3/C4 액체 석유 가스 (LPG) 및 C5 + 액체 (응축물) 의 회수를 위한 분류 또는 추출 유닛이 제 1 위치 (2) 에 있을 수도 있다. 이러한 이들 처리 유닛은 당업자들에게 잘 알려져 있기 때문에, 여기에서는 더이상 설명하지 않는다.
도 1 의 실시형태에서, 제 1 위치 (2) 는 CO2 제거 유닛 (11), 탈수 유닛 (12), 수은 제거 유닛 (13), 및 천연 가스로부터 선택된 중질 탄화수소를 제거하기 위한 탄화수소 이슬점 설비 (14) 를 포함한다. 또한, 압축기 (17) 뿐만 아니라 두 개의 냉각기 (15, 16) 가 있다. 원한다면, 압축기 (17) 는 일 열로 된 두 개 이상의 압축기일 수도 있다.
제 2 위치 (3) 는 바람직하게는 LNG 수출 터미널 근처에 위치되고 여기에서부터 생성된 액화된 천연 가스가 선적되거나 또는 다른 방법으로 원하는 시장으로 운반된다. 제 2 위치와 제 1 위치 사이의 거리는 적어도 2 ㎞ 이고, 900 ㎞ 까지 될 수도 있다. 제 2 위치 (3) 에서는 LNG 를 얻기 위해서 적어도 액화 플랜트 (21) 가 존재한다.
원한다면, 제 1 위치 (2) 와 관련하여 언급된 몇몇 처리 유닛이 제 2 위치 (3) 에 존재할 수도 있다. 도 1 의 실시형태에서, 제 2 위치 (3) 는 액화 플랜트 (21)(종래에 알려진 바와 같이 다양한 라인업을 가질 수도 있음), 및 액화 플랜트의 상류, C3 + 탄화수소가 천연 가스로부터 제거되어 다른 워크업을 위해 분류 유닛 (19) 으로 보내지는 세정 컬럼 (18) 을 포함한다. 또한 몇몇의 냉각기 (22, 23 및 24) 도 있다.
도 1 에 도시된 공정 설계를 사용하는 동안, 공급 스트림 (10) (예컨대 천연 가스 또는 석유 리저버로부터 얻어진 것) 이 제 1 위치 (2) 에서 다양한 처리 유닛으로 처리되어서 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 얻게 된다. 통상적으로, 공 급 스트림 (10) 의 유입 압력은 보통 50 ~ 100 bar 이고 온도는 보통 0 ~ 60 ℃ 일 것이다. 스트림 (10) 의 처리 이후에, 처리된 천연 가스 스트림 (20) 이 얻어진다. 수행된 처리 단계에 따라, 처리된 천연 가스 스트림 (20) 은 보통 약 40 ~ 90℃ 의 범위, 통상적으로 약 80 ℃ 의 온도를 가질 것이다.
스트림 (20) 은 파이프라인 (4) 을 통해 제 2 위치 (3) 로 연속적으로 운반된다. 파이프라인은 땅 위에 또는 아래에 있거나, 바닷물에 의해 둘러싸여 있을 수도 있다. 특히 파이프라인 (4) 이 극지방 등의 한냉 지역에 있다면, 처리된 스트림 (20) 이 분위기에 대해 냉각되도록 파이프라인 (4) 이 실질적으로 분위기로부터 열적으로 절연되지 않는 것이 바람직하다. 이 때문에, 파이프라인 (4) 은 실질적으로 저온 저항성 탄소강으로 만들어질 수도 있다. 바람직하게는, 처리된 스트림 (20) 은 제 2 위치 (3) 에 도달하기 전에 파이프라인 (4) 에서의 운반 동안에 10 ℃ 미만, 바람직하게는 0 ℃ 미만, 보다 바람직하게는 -10 ℃ 의 온도까지 냉각된다. 당연히, 파이프라인에서의 냉각량은 분위기 온도, 파이프라인 (4) 의 길이 및 파이프라인 (4) 에 사용된 재료 등의 다양한 인자에 따를 것이다. 파이프라인 (4) 의 길이가 적어도 2 ㎞ 라면 적절한 결과가 얻어질 수도 있다는 것이 밝혀졌다.
도 1 의 실시형태에서, 처리된 스트림 (20) 이 제 2 위치 (3) 에서 더 처리되어서 C3 + 탄화수소 (스트림 (60) 으로서 분류 유닛 (19) 으로 보내짐) 를 제거한다. 결과로 얻어진 리너 스트림 (leaner stream) (40) (냉각기 (23) 에서의 냉 각 후) 이 LNG 생성물 (50) 이 생성되는 액화 플랜트 (21) 를 통과한다. LNG (50) 는 먼 시장까지 운반하기 위해 LNG 수출 터미널까지 보내질 수도 있고, 여기서 LNG 가 LNG 수입 터미널 (도시되지 않음) 에서 또는 그 근처에서 다시 재기화될 것이다. LNG 의 재기화는 육상 또는 해상에서 발생할 수도 있다. 그 후에 재기화된 가스는 가스 네트워크로 보내져서 마지막 사용자에게 분배될 수도 있다.
얻어진 (하나 이상의) 생성물은 연료 또는 냉각제로서 사용될 수도 있다. 원한다면, 생성물 (70) 의 적어도 일부가 제 1 위치 (2) 로 되돌려 보내질 수도 있다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시형태를 도시하고, 여기에서는 세정 컬럼 (18) 및 분류 유닛 (19) 이 제 1 위치 (2) 에 있다. 이 실시형태에서, 처리된 스트림 (20) 은 파이프라인 (4) 을 통해 제 2 위치 (3) 로 통과되기 전에 이미 액화에 적합하다. 따라서, 제 2 위치 (3) 에서 수행될 처리가 없다.
당업자들은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수도 있다는 것을 용이하게 알 수 있을 것이다.
Claims (17)
- (a) 제 1 위치 (2) 에 천연 가스 스트림 (10) 을 제공하는 단계,(b) 제 1 위치 (2) 에서 천연 가스 스트림 (10) 을 처리하여 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 얻는 단계로서, 처리된 천연 가스 스트림은 70 ~ 100 mole% 범위의 메탄을 포함하는 단계,(c) 파이프라인 (4) 을 통해 적어도 2 ㎞ 의 거리에 걸쳐 제 2 위치 (3) 까지 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 운반하는 단계,(d) 제 2 위치 (3) 에서 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 액화시켜서 대기압에서 액화된 탄화수소 생성물 (50) 을 얻는 단계를 포함하는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 1 항에 있어서, 단계 (b) 에서의 처리는 바람직하게는 처리된 천연 가스 스트림 (20) 이 500 ppm 미만의 CO2, 보다 바람직하게는 200 ppm 미만의 CO2, 보다 더 바람직하게는 50 ppm 미만의 CO2 를 포함하도록 적어도 CO2 의 제거를 포함하는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 2 항에 있어서, 제 2 위치 (3) 에서는 CO2 가 제거되지 않는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (b) 에서의 처리는 바람직하게는 처리된 천연 가스 스트림 (20) 이 100 ppm 미만의 H2O, 보다 바람직하게는 10 ppm 미만의 H2O, 보다 더 바람직하게는 1 ppm 미만의 H2O 를 포함하도록 H2O 의 제거를 적어도 포함하는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리된 천연 가스 스트림 (20) 은 단계 (c) 로 운송되기 전에, 바람직하게는 50 bar 초과, 보다 바람직하게는 60 bar 초과, 보다 더 바람직하게는 70 bar 초과의 압력까지 압축되는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리된 천연 가스 스트림 (20) 는 실질적으로 임계점 이상인 상태에서 운반되는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 운반 동안에 상기 처리된 천연 가스 스트림 (20) 은 분위기와 열교환함으로써 냉각되는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 처리된 천연 가스 스트림 (20) 은 제 2 위치 (3) 에 도달하기 전에 10 ℃ 미만, 바람직하게는 0 ℃ 미만, 보다 바람직하게는 -10 ℃ 미만의 온도로 냉각되는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리된 천연 가스 스트림은 5 mol% 미만, 바람직하게는 1 mole% 미만의 C5 + 탄화수소를 포함하는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액화된 탄화수소 생성물 (50) 은 운반되어 재기화되는 천연 가스의 액화 방법.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (d) 에서 냉각제가 사용되고, 이 냉각제는 제 2 위치와 상이한 위치에서 생성되어 파이프라인을 통해 제 2 위치로 공급되는 천연 가스의 액화 방법.
- - 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 얻기 위한 제 1 위치 (2) 에 있는 하나 이상의 처리 유닛 (11, 12, 13, 14, 18, 19, ...),- 대기압에서 액화된 탄화수소 생성물 (50) 을 생성하기 위한 제 2 위치 (3) 에 있는 적어도 하나의 액화 플랜트 (21),- 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 적어도 2 ㎞ 의 거리에 걸쳐 제 2 위치 (3) 까지 운반하기 위한 파이프라인 (4) 을 포함하는 천연 가스 스트림 (10) 용 액화 장치 (1).
- 제 12 항에 있어서, 제 1 위치 (2) 에 있는 처리 유닛 (11, 12, 13, 14, 18, 19,...) 중 하나가 CO2 의 제거를 위해 채택되는 천연 가스 스트림 (10) 용 액화 장치 (1).
- 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 제 2 위치 (3) 에서는 처리된 천연 가스 스트림 (20) 으로부터 CO2 가 제거되지 않는 천연 가스 스트림 (10) 용 액화 장치 (1).
- 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 위치 (2) 에 있는 처리 유닛 (11, 12, 13, 14, 18, 19,...) 중 하나가 H2O 를 제거하기 위해 채택되는 천연 가스 스트림 (10) 용 액화 장치 (1).
- 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 위치 (2) 에서 처리된 천연 가스 스트림 (20) 을 바람직하게는 40 bar 초과, 바람직하게는 50 bar 초과, 보다 바람직하게는 60 bar 초과의 압력으로 압축하기 위한 압축기 (17) 를 더 포함하는 천연 가스 스트림 (10) 용 액화 장치 (1).
- 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파이프라인 (4) 은 실질적으로 열적으로 절연되지 않는 천연 가스 스트림 (10) 용 액화 장치 (1).
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