KR20180064470A - 탄화수소 처리 플랜트의 모듈화 - Google Patents

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애슐리 알. 가이
소린 티. 루파스쿠
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엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니
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Abstract

LNG 플랜트와 같은 탄화수소 처리 플랜트가 개시된다. 파이프 걸이 구조물은 관련되는 트레인의 장축에 평행한 장축을 가진다. 가동 위치로 운반되기 전에 실질적으로 사전 조립된 제1 다목적 모듈은 파이프 걸이 구조물의 장축에 평행하거나 또는 직각인 장축을 가진다. 제1 다목적 모듈은 탄화수소 처리 또는 취급과 관련된 기능을 수행하는 처리 구성 요소들; 제1 다목적 모듈에 인접한 제2 모듈에 처리 구성 요소들을 직접 연결하는 배관 시스템들로서, 배관 시스템들의 적어도 일부가 파이프 걸이 구조물의 장축과 정렬되는, 상기 배관 시스템들; 및 제1 다목적 모듈에 위치되고 탄화수소 처리 플랜트에 있는 처리 구성 요소들에 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 열교환기를 포함한다.

Description

탄화수소 처리 플랜트의 모듈화
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 그 전체 내용이 참조에 의해 본원에 통합되는, "탄화수소 처리 플랜트의 모듈화"라는 명칭으로 2015년 10월 6일자 출원된 미국 특허 출원 제62/237,838호에 대해 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 탄화수소 처리 플랜트의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 LNG 처리 플랜트와 같은 탄화수소 처리 플랜트의 효율적인 설계, 건설 및 가동에 관한 것이다.
이 섹션은 본 발명과 관련될 수 있는 당해 분야의 다양한 양태를 소개하고자 한다. 이러한 설명은 본 발명의 특정 양태들에 대한 보다 양호한 이해를 돕기 위한 체계를 제공하기 위한 것이다. 따라서, 이러한 부분은 이러한 관점에서 반드시 읽혀져야 하며 반드시 선행 기술을 인정하는 것은 아님을 이해해야 한다.
LNG 생산 계약에 대한 경쟁이 치열해지면, 미래의 LNG 프로젝트의 수익성을 향상시킬 필요성이 대폭적으로 증가하고 있다. 이를 위해, LNG 생산업체는 각각의 프로젝트에 적용 가능한 주요 비용 동인 및 효율성을 파악하고 최적화할 수 있다. 비용이 높고 현장 노동 생산성이 낮은 장소에서 경제적으로 프로젝트를 수행하는 것은 LNG 플랜트를 건설하고 시운전하도록 요구되는 현장 작업의 범위 및 규모를 최소화해야 한다. 모듈화 기술은 현장에서 건설되는 것으로부터 특별화된 제작 야적장(fabrication yard)으로 지역을 바꾸는 것에 의해 이러한 문제를 다루도록 이용되는 것이다. 그러나, 큰 규모의 LNG 프로젝트를 위하여, 건설 범위(construction scope)의 모듈화는 여전히 상당한 현장 통합 비용을 초래할 수 있다. 따라서, 플랜트 건설 산업에서 현재 산업에서 전개되는 다른 모듈화 방법과 비교하여 플랜트 현장으로부터의 추가 작업 범위를 제거할 필요성을 인식하고 있다.
도 1 및 도 2는 LNG 트레인(10)으로 지칭될 수 있는 LNG 생산 설비의 공지된 레이아웃을 도시한다. LNG 트레인(10)은 중앙 파이프 걸이(central piperack)(12)를 따라서 배치된 다수의 처리 유닛을 포함한다. 처리 유닛들은, 유틸리티 스트림, 주입 가스(feed gas)(14), 필요에 따라 제품 및 부산물을 안내하는 다수의 파이프와 도관을 통해 파이프 걸이 내에 있는 임의의 기능성 유닛들 및 서로 연결된다. 도 1에 도시된 예에서, LNG 트레인(10)은 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서 결빙을 방지하는데 필요한 매우 낮은 레벨까지, 주입 가스(14)로부터 CO2 및 H2S 분자를 제거하는 산성 가스 제거(AGR) 유닛(16)을 포함한다. 탈수 유닛(18)은 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서의 결빙을 방지하는데 필요한 매우 낮은 레벨까지, 주입 가스로부터 물 분자를 제거한다. 중질 탄화수소 포집 장치(heavy hydrocarbon capture, HHC) 또는 중질 탄화수소 제거 유닛(20)은 하류의 냉각 및 액화 유닛의 동결을 방지하는데 필요한 레벨 아래로, 주입 가스로부터 C6 + 분자를 제거한다. 탈수 유닛(18)과 HHC 유닛(20)은 별개일 수 있거나, 또는 도 1에 도시된 바와 같이 단일 모듈로 결합될 수 있다. 극저온 열교환기(cryogenic heat exchanger) 및 엔드-플래시 가스(end-flash gas) 설비(22), 냉각 압축기(24, 26)들 및 C3 냉각기 유닛(28)과 같은 다른 처리 유닛들이 또한 포함된다. 주입 가스의 냉각 및 액화는 다양한 공지된 냉각 회로들 중 임의의 것을 사용하여 달성된다. 예로서, 기계 냉각 냉각기(mechanical refrigeration cooler)(30, 32)들은 파이프 걸이(12) 내에 또는 그 위에 포함되고, 결과적인 추출 엔탈피는 파이프 걸이(12) 내에, 또는 바람직하게 그 위에 배열된 공기 핀 냉각기(공기 핀 냉각기)(34)들(도 2)과 같은 주변 냉각 열교환기(ambient cooled heat exchanger)들을 사용하여 버려진다. 기계적 동력은 하나 이상의 드라이버(도시되지 않음)에 의해 냉각 압축기(24, 26)들에 전달된다. 다수의 드라이버는 가스 연소 터빈, 전기 모터 등일 수 있다. 냉매 완열기(refrigerant desuperheater) 및 서브냉각기 유닛(36)과 냉매 응축기 유닛(38)은 공기 핀 냉각기들과 같은 주변 냉각 열교환기들을 사용하여 엔탈피를 버리도록, 공지된 원리에 따라서 소비된 냉매(프로판과 같은)를 완열, 응축 및 과냉각시키도록 사용된다. LNG 트레인(10)은 파이프 걸이(12)를 모듈(12a, 12b, 12c, 12d 및 12e)들로 분할하는 것에 의해 모듈화될 수 있다. 처리 유닛 및 파이프 걸이 모듈의 각각은 제작 야적장 또는 기타 외부 제조 위치에서 사전 조립되어, LNG 트레인의 가동 현장(operating site)으로 운반되어, 완성된 LNG 트레인을 건설하도록 서로 연결될 수 있다.
도 1에 도시된 LNG 트레인(10)은 가스 처리 플랜트 설계를 모듈화하는 공지된 시도를 도시하며, 중앙 파이프 걸이(12)를 따라서 처리 유닛(예를 들어, AGR 유닛, 탈수 유닛 및/또는 HHC 유닛)들, 및 중앙 파이프 걸이(12)를 설치하는 것을 특징으로 하고, 개별 유닛들 사이의 배관 연결부들은 중앙 파이프 걸이(12)를 통해 루트가 정해진다. 그러나, 이러한 모듈화 전략은 처리 유닛들과 파이프 걸이 모듈들 사이의 경계면에서 상당한 수의 배관 연결부들을 유발한다. 현장에서 배관 연결부들을 연결하는 것은 노동 집약적인 활동이다. 또한, AGR 유닛(16)과 탈수 유닛(18)과 같은 2개의 처리 모듈을 연결하는 모든 라인(33)은 파이프 걸이를 통과하여야만 하며, 라인이 횡단하는 현장에서 개별적으로 설치된 각각의 중앙 파이프 걸이 세그먼트와의 경계면에 최소 2개의 현장 연결이 존재할 것이다.
추가적으로, 주변 공기 냉각 LNG 트레인 설계에서, 공냉식 열교환기(34)들은 일반적으로 중앙 파이프 걸이 구조물의 상부에 있는 뱅크(bank) 또는 뱅크들에 설치된다. 이러한 열교환기들의 크기 및 수는 중심 파이프 걸이(12)의 길이 및 폭, 결과적으로 LNG 트레인의 전체적인 풋프린트를 확립할 수 있다. 이러한 레이아웃은 공기 냉각기 파이프 걸이 모듈들과 파이프 걸이 모듈들을 관통하는 파이프 세그먼트들 사이의 경계면에서 상당한 수의 노동 집약적 대형 보어 배관 연결부들을 초래하며, 이러한 연결부들은 일반적으로 제조 현장(manufacturing site)이 아닌 가동 현장에서 마무리된다.
LNG 트레인의 설계를 모듈화하는 다른 시도는 소용량 LNG 트레인(~ 2 MTA)들을 사용하고, AGR 유닛, 탈수 유닛 및 HHC 유닛의 기능을 수행하는 단일 천연 가스 처리 모듈을 사용한다. 그러나 더욱 많은 용량의 LNG를 처리하도록 요구되면, 다수의 동일 모듈 트레인들이 요구되며, 이러한 것은 LNG 현장에서 모듈 상호 연결부들 및 관련 작업 규모에서의 중복을 야기한다. 그러므로, 가동 현장에서 그 모듈형 부품들을 조립하는 작업양이 최소화되는, LNG 트레인과 같은 고용량 탄화수소 처리 플랜트에 대한 모듈화된 설계에 대한 필요성이 존재한다.
한 양태에서, 탄화수소 처리 플랜트가 개시된다. 파이프 걸이 구조물은 관련되는 트레인의 장축(major axis)에 평행한 장축을 가진다. 가동 현장으로 운반되기 전에 실질적으로 사전 조립된 제1 다목적 모듈은 파이프 걸이의 장축에 평행한 장축을 가진다. 제1 다목적 모듈은 탄화수소 처리 또는 취급과 관련된 기능을 수행하는 처리 구성 요소들; 상기 제1 다목적 모듈에 인접한 제2 다목적 모듈에 상기 처리 구성 요소들을 직접 연결하는 배관 시스템들로서, 상기 배관 시스템들 중 적어도 일부가 상기 파이프 걸이 구조물의 장축과 정렬되는, 상기 배관 시스템들; 및 상기 제1 다목적 모듈에 위치되고, 상기 탄화수소 처리 플랜트에 있는 처리 구성 요소들에 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 열교환기를 포함한다.
본 발명은 탄화수소 처리 플랜트의 방법을 또한 제공한다. 파이프 걸이 구조물은 관련되는 트레인의 장축에 평행한 장축을 가진다. 가동 현장으로 운반되기 전에 실질적으로 사전 조립된 제1 다목적 모듈은 파이프 걸이의 장축에 직각이거나 또는 실질적으로 직각인 장축을 가진다. 제1 다목적 모듈은 탄화수소 처리 또는 취급과 관련된 기능을 수행하는 처리 구성 요소들; 상기 제1 다목적 모듈에 인접한 제2 모듈에 상기 처리 구성 요소들을 직접 연결하는 배관 시스템들로서, 상기 배관 시스템들 중 적어도 일부가 상기 파이프 걸이 구조물의 장축과 정렬되는, 상기 배관 시스템들; 및 상기 제1 다목적 모듈에 위치되고, 상기 탄화수소 처리 플랜트에 위치된 처리 구성 요소들에 작동적으로 연결된 복수의 열교환기를 포함한다. 복수의 열교환기는 제1 다목적 모듈의 장축과 정렬된다.
본 발명은 탄화수소 처리 플랜트를 건설하는 방법을 추가로 제공한다. 트레인이 가동 현장에 제공된다. 트레인은 장축을 가진다. 파이프 걸이 구조물은 가동 현장에 제공된다. 파이프 걸이 구조물은 트레인의 장축에 평행한 장축을 가진다. 트레인의 장축을 따라서 진행하는 열교환기 뱅크가 제공된다. 제1 다목적 모듈은 가동 현장과 떨어진 제조 현장에서 실질적으로 사전 조립된다. 제1 다목적 모듈은 탄화수소 처리 또는 취급과 관련된 기능을 수행하는 처리 요소들; 배관 시스템들; 및 트레인에 있는 처리 구성 요소들에 작동적으로 연결된 복수의 열교환기를 포함하며, 상기 복수의 열교환기는 상기 제1 다목적 모듈의 장축과 정렬된다. 제1 다목적 모듈은 가동 현장으로 운반된다. 제1 다목적 모듈은, (a) 제1 다목적 모듈의 장축이 파이프 걸이의 장축에 평행하거나 또는 실질적으로 수직이되도록, (b) 배관 시스템들이 상기 제1 다목적 모듈에 인접한 제2 모듈에 처리 구성 요소들을 직접 연결하도록, 그리고 (c) 상기 배관 시스템들의 적어도 일부가 상기 파이프 걸이 구조물의 장축과 정렬되도록, 가동 현장에서 트레인에 작동적으로 연결된다.
상기된 내용은 다음의 상세한 설명이 더욱 잘 이해될 수 있도록 본 발명의 특징을 광범위하게 요약한 것이다. 추가적인 특징들이 또한 상세한 설명에서 설명될 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 양태 및 이점은 다음의 설명, 청구항 및 첨부 도면으로부터 명백해질 것이며, 이는 다음에 간략히 설명될 것이다.
도 1은 공지된 원리에 따른 LNG 트레인의 개략도.
도 2는 공지된 원리에 따른 LNG 트레인의 평면도.
도 3은 LNG 트레인의 개략도.
도 4는 LNG 트레인의 개략도.
도 5는 LNG 트레인의 상부 평면도.
도 6은 LNG 트레인의 상부 평면도.
도 7은 LNG 트레인의 상부 평면도.
도 8은 본 발명의 양태에 따른 방법의 흐름도이다.
도면은 단지 예일 뿐이며, 본 발명의 범위에 대한 어떠한 제한도 이에 의해 의도되지 않는다는 것을 유의하여야 한다. 또한, 도면들은 일반적으로 축척으로 도시된 것이 아니며, 본 발명의 다양한 양태를 예시함에 있어서 편리 및 명확성의 목적을 위해 도면으로 도시된다.
본 발명의 원리에 대한 이해를 돕는 목적을 위해, 도면들에 도시된 특징들에 대한 참조가 만들어질 것이며, 특정 언어가 이를 설명하도록 사용될 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 범위의 제한이 의도되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서에 기술된 바와 같은 임의의 변경 및 추가 변형, 및 본 발명의 원리의 임의의 추가 적용은 당업자가 통상적으로 생각하는 바와 같이 고려된다. 본 발명과 관련이 없는 몇몇 특징들이 명확성을 위해 도면들에 도시되지 않을 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
처음에, 참조의 용이성을 위해, 본 출원에서 사용되는 특정 용어 및 이러한 맥락에서 사용되는 그 의미가 제시된다. 본 명세서에서 사용된 용어가 아래에 정의되어 있지 않는 한, 적어도 하나의 인쇄물 또는 발행된 특허에 반영된 바와 같은 용어를 주는 가장 넓은 정의가 당업자에게 주어져야 한다. 또한, 본 기술은 동일하거나 유사한 목적을 제공하는 모든 등가물, 동의어, 신규 개발, 및 용어 또는 기술이 본 청구항의 범위 내에 있는 것으로 고려됨에 따라서, 아래에 나타낸 용어의 사용에 의해 제한되지 않는다.
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 상이한 사람들은 동일한 특징 또는 구성 요소를 다른 명칭으로 지칭할 수 있다. 이 문서는 오직 이름만 다른 구성 요소 또는 특징을 구별하도록 의도되지 않는다. 도면들은 반드시 축척이 아니다. 특정 특징 및 구성 요소들은 비율에서 과장되거나 또는 개략적인 형태로 도시될 수 있으며, 종래의 요소들 중 일부 상세는 명확성 및 간결성을 위해 도시되지 않을 수 있다. 본 명세서에 설명된 도면을 참조할 때, 단순화를 위해 다수의 도면에서 동일한 도면 부호가 참조될 수 있다. 다음의 설명 및 청구항에서, "구비하는" 및 "포함하는"이라는 용어는 비제한적인 형태로 사용되며, 그러므로 "포함하지만 이에 한정되지 않는"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
단수 표현은 반드시 하나만을 의미하는 것이 아니라, 오히려 포괄적이고 비제한적이어서 선택적으로 다수의 이러한 요소를 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "대략", "약", "실질적으로" 및 유사한 용어는 통상적이며 당업자에 의해 수용되는 사용법과 조화하여 넓은 의미를 가지도록 의도된다. 본 발명의 요지가 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가지는 자가 본 명세서를 검토하는 것에 의해, 이러한 용어들은 제공된 정확한 숫자 범위로 이러한 특징의 범위를 제한하지 않고 설명되고 청구된 특정 특징의 설명을 허용하도록 의도되었다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 이러한 용어들은 상기된 요지의 실체가 없거나 또는 중요하지 않은 변경 또는 대안이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주되는 것을 나타내는 것으로서 해석되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 요소가 기준 요소에 대하여 80°내지 100 °의 각도로 배향될 때 요소는 기준 요소에 "실질적으로 직각"이다.
용어 "산성 가스" 및 "사워 가스(sour gas)"는 산성 용액을 제조하도록 물에 용해되는 임의의 가스를 지칭한다. 산성 가스의 비제한적인 예는 황화수소(H2S), 이산화탄소(CO2) 또는 이산화황(SO2) 또는 그 혼합물을 포함한다.
용어 "열교환기"는 하나의 물질로부터 다른 물질로 열을 효율적으로 전달하거나 또는 "교환"하도록 설계된 디바이스를 지칭한다. 예시적인 열교환기 형태는 병류식(co-current) 또는 역류식 열교환기, 간접 열교환기(예를 들어, 나선 권취형 열교환기, 납땜된 알루미늄 플레이트형 핀형과 같은 플레이트-핀(plate-fin heat exchanger) 열교환기, 외피 및 튜브 열교환기 등), 직접 접촉식 열교환기 또는 그 조합 등을 포함한다.
요소의 "장축"은 요소의 주된 선형 치수에 평행한 대칭의 선을 지칭한다. 바꾸어 말하면, 요소는 그 장축 방향에 대해 직각 또는 실질적으로 직각인 임의의 다른 축을 따르는 것보다 그 장축 방향으로 가장 길다.
용어 "파이프 걸이"는 파이프, 도관, 튜브 등을 지지하는 구조적 시스템을 지칭한다.
"기체 스트림", "증기 스트림" 및 "액체 스트림"이라는 문구는 가스, 증기 및 액체가 주로 스트림에 각각 존재하는 상황을 지칭할지라도, 스트림 내에 또한 존재하는 다른 상일 수 있다. 예를 들어, 가스는 "액체 흐름"에 또한 존재할 수 있다. 일부 예에서, "가스 스트림" 및 "증기 스트림"이라는 용어는 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
본 발명은 LNG 트레인과 같은 탄화수소 처리 플랜트의 표준화된 설계 및 구성을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 한 양태에서, 모듈들 및/또는 처리 유닛들 사이의 상당한 수의 연결부는 다른 별개의 접합 모듈들에 연결된 다목적 모듈들에서 처리 장비 및 파이프 걸이 구성 요소들을 통합하는 것에 의해 제거될 수 있다. 추가적으로, 공기 핀 냉각기(air fin cooler)들과 같은 주변 냉각 열교환기들이 다목적 모듈들에 설치될 수 있다. 이러한 것은 (1) 모든 처리 유닛들과 모듈들이 중앙 파이프 걸이 주위에 배열되고, (2) 처리 유닛들로부터의 열을 버리는 주변 냉각 열교환기들이 중앙 파이프 걸이에 또는 그 위에 위치되는 전통적인 LNG 트레인 설계와는 대조적이다.
본 발명의 도 3 내지 도 7은 공지된 LNG 플랜트 레이아웃과 비교하여 다양한 양태의 시스템 및 방법을 보인다. 도 3은 탄화수소 처리 플랜트를 도시하며, 특별히 LNG 트레인(300)을 도시한다. LNG 트레인은 장축(302)을 가질 수 있다. LNG 트레인(300)은 중앙 파이프 걸이(312)를 따라 배치된 다수의 처리 유닛을 포함할 수 있다. 중앙 파이프 걸이(312)는 장축(304)을 가질 수 있다. 한 양태에서, LNG 트레인(300)의 장축(302) 및 중앙 파이프 걸이(312)의 장축(304)은 서로 평행하다. 추가의 양태에서, 장축(302) 및 장축(304)은 서로 겹치거나, 또는 즉 일치한다. 중앙 파이프 걸이(312)는 다수의 파이프 걸이 모듈로 분할될 수 있다. 처리 유닛들은 주입 가스 스트림(314) 및 필요에 따라 생성물 및 부산물을 안내하는 다수의 파이프 및 도관을 통해 다른 처리 유닛들, 인접한 파이프 걸이 모듈들, 및/또는 중앙 파이프 걸이(312) 내에 또는 이와 함께 위치된 임의의 기능 유닛들에 연결될 수 있다. 도 3에 도시된 양태에서, 처리 유닛들은 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서 결빙을 방지하는데 필요한 매우 낮은 레벨까지, 주입 가스로부터 물 분자를 제거하도록 포함될 수 있는 탈수 유닛(318)을 포함할 수 있다. 다른 처리 유닛들은 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서의 결빙을 방지하는데 필요한 레벨 아래로, 주입 가스로부터 C6 + 분자를 제거도록 포함될 수 있는 중질 탄화수소 포집 장치(HHC) 또는 중질 탄화수소 제거 유닛(320)일 수 있다. 탈수 유닛(318)과 HHC 유닛(320)은 분리될 수 있거나, 또는 도 3에 도시된 바와 같이 단일 모듈로 결합될 수 있다. 극저온 열교환기 및 엔드-플래시 가스 장비(322), 냉각 압축기(324 및 326), 및 C3 냉각기 유닛(328)과 같은 다른 처리 유닛들이 또한 포함될 수 있다. 주입 가스의 냉각 및 액화는 다양한 공지된 냉각 회로 중 임의의 것을 사용하여 달성된다. 예로서, 기계 냉각 냉각기(330, 332)들은 파이프 걸이(312) 내에 또는 그 위에 포함되며, 결과적인 추출된 엔탈피는 파이프 걸이(312) 내에 또는 바람직하게 그 위에 배열된 공기 핀 냉각기들과 같은 주변 냉각 열교환기를 사용하여 버려진다. 기계적인 동력은 하나 이상의 드라이버(도시되지 않음)에 의해 냉각 압축기(324, 326)들에 전달될 수 있다. 다수의 드라이버는 가스 연소 터빈, 전기 모터 등일 수 있다. 냉매 완열기 및 서브냉각기 유닛(336) 및 냉매 응축기 유닛(도시되지 않음)은 공기 핀 냉각기들과 같은 주변 냉각 열교환기를 사용하여 엔탈피를 버리도록 공지된 원리에 따라서 소비된 냉매를 완열, 응축 및 과냉각하도록 사용된다. 각각의 처리 유닛 및 파이프 걸이 모듈들은 제작 야적장 또는 다른 부지 위치와 같은 제조 현장에서 사전 조립되어 예상되는 가동 현장 또는 LNG 트레인의 위치와 같은 조립 현장으로 운반되어 완성된 LNG 트레인을 건설하도록 함께 연결될 수 있다.
LNG 트레인(300)은 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서의 결빙을 방지하는데 필요한 매우 낮은 레벨까지, 주입 가스(314)로부터 CO2 및 H2S 분자를 제거하는 산성 가스 제거(AGR) 장비 또는 구성 요소들을 또한 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, AGR 장비 또는 구성 요소들은 다목적 AGR 모듈(316)을 형성하도록 모듈화된다. AGR 모듈은 AGR 기능을 수행하는 처리 구성 요소, AGR 구성 요소들을 다른 다목적 모듈들 또는 중앙 파이프 걸이에 연결하는 배관 시스템들, 및 AGR 구성 요소들 또는 LNG 트레인(300)의 어디엔가 있는 다른 처리 구성 요소들에 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 열교환기(바람직하게 주변 냉각 열교환기)를 포함하기 때문에 "다목적"으로 지칭된다. 다른 처리 유닛들은 필요에 따라서 다목적 처리 유닛들로서 또한 지칭될 수 있다. 다목적 AGR 모듈(316)은 LNG 트레인(300)의 전방 단부에 위치되고, 중앙 파이프 걸이(312)의 나머지 부분으로부터 다목적 AGR 모듈(316) 및/또는 다른 처리 유닛들로의 배관 연결부들은 다목적 AGR 모듈(316)을 통해 루트가 정해질 수 있다. 희박 아민 냉각기(도시되지 않음) 및/또는 재생기 오버헤드 냉각기(도시되지 않음)와 같은 AGR 처리에 의해 사용되는 모든 주변 냉각 열교환기는 다목적 AGR 모듈(316) 내에 또는 그 위에 위치된다. 이러한 구성은, 도 1 및 도 2에서 설명되고 도시된 종래의 레이아웃 구성에서 요구되는 다목적 AGR 모듈(316) 및 중앙 파이프 걸이(312) 사이의 다수의 연결부를 제거한다. 예를 들어, 설치 장소 노동 비용 절감은 4개 이상의 큰 보어 연결부(12 인치 또는 약 0.3 미터보다 큰) 및 10개 이상의 작은 구멍 연결부(12 인치 또는 약 0.3 미터 미만)를 제거하는 것에 의해 실현된다. 다른 예로서, AGR 모듈은 천연 가스 스트림으로부터 산성 가스를 제거하기 위해 사용되는 아민 용매 유닛(amine solvent unit)을 포함할 수 있다. 추가의 예로서, 아민계 AGR은 2개의 대형 컬럼: 아민 흡수제 및 아민 재생기를 사용할 수 있다. 이러한 2개의 컬럼은 다목적 AGR 모듈(316)에 포함될 수 있다. 대안적으로, 이러한 2개의 컬럼은 가동 현장에서 다목적 AGR 모듈(316)에 세워져 연결될 수 있다.
또 다른 양태가 도 4의 LNG 트레인(400)에서 도시된다. LNG 트레인은 장축(402)을 가질 수 있다. LNG 트레인(400)은 중앙 파이프 걸이(412)를 따라서 배치된 다수의 처리 유닛을 포함할 수 있다. 중앙 파이프 걸이(412)는 주요 파이프 걸이(412)는 장축(404)을 가질 수 있다. 한 양태에서, LNG 트레인(400)의 장축(402) 및 중앙 파이프 걸이(412)의 장축(404)은 서로 평행하다. 추가의 양태에서, 장축(402) 및 장축(404)은 서로 겹치거나 또는 일치한다. 중앙 파이프 걸이(412)는 다수의 파이프 걸이 모듈로 분할될 수 있다. 처리 유닛들은 서로, 및 주입 가스 스트림 및 필요에 따라 결과적인 생성물 및 부산물을 안내하는 다수의 파이프 및 도관을 통해 중앙 파이프 걸이(412) 내의 또는 이와 함께 위치된 임의의 기능 유닛에 연결될 수 있다. 도 4에 도시된 양태에서, 처리 유닛들은 상기된 바와 같이 다목적 AGR 처리 모듈일 수 있는 AGR 처리 모듈(416)을 포함할 수 있다. AGR 처리 모듈(416)은 중앙 파이프 걸이(412)를 따라서 배치되지만, 중앙 파이프 걸이(412)의 장축(404)으로부터 분리된다. 극저온 열교환기 및 엔드-플래시 가스 장비(422); 냉각 압축기(424, 426); C3 냉각기 유닛(428); 기계 냉각 냉각기(430, 432); 냉매 완열기 및 서브 냉각기 유닛(436); 및 냉매 응축기 유닛(438)과 같은 다른 처리 유닛들 또는 모듈들이 상기된 바와 같이 포함될 수 있다.
탈수 처리를 수행하는 장비는 다목적 탈수/HHC 모듈(418)을 형성하도록 모듈화되어 파이프 걸이 섹션 또는 모듈과 통합될 수 있다. 다목적 탈수/HHC 모듈(418)은, 도 4에 도시된 바와 같이 LNG 트레인(400)의 전방 단부(406)를 향하여 다목적 AGR 모듈(416)의 하류에 있는 LNG 처리를 위하여 적절한 위치에 위치될 수 있다. 천연 가스 스트림으로부터 중질 탄화수소를 제거하기 위한 목적을 위해, 다목적 탈수/HHC 모듈(418)은 하나 이상의 스크럽 컬럼(scrub column), 분자 여과기 흡착 베드(molecular sieve adsorption bed), 및 쥬울-톰슨 조립체(Joule-Thompson assembly) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다목적 탈수/HHC 모듈(418)은 중앙 파이프 걸이에 평행한 순서로 위치될 수 있는 탈수를 위한 분자 여과기 흡착 베드를 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 탈수와 관련된 분자 여과기 흡착 베드는 천연 가스 스트림으로부터의 중질 탄화수소(즉, C6 + 성분)의 추출과 관련된 분자 여과기 흡착 베드를 가지는 동일한 다목적 모듈에 위치되며, 양 분자 여과기 흡착 베드들은 파이프 걸이 조립체와 평행한 순서로 위치된다.
파이프 걸이(412) 및 다목적 AGR 모듈(416)로부터 LNG 트레인에 있는 다른 하류 처리 유닛들 또는 파이프 걸이 모듈에 연결되는 배관 연결부들은 다목적 탈수/HHC 모듈(418)을 통해 루트가 정해진다. 재생 가스 냉각기와 같은 탈수 및 HHC 공정에 사용되는 모든 또는 실질적으로 모든 주변 냉각 열교환기는 다목적 탈수/HHC 모듈 상에 또는 그 내부에 위치된다. 이러한 해결책은 상기된 바와 같이 공지된 LNG 레이아웃 구성에서 요구되었던 다목적 탈수/HHC 모듈(418)과 파이프 걸이(412) 사이의 다수의 연결을 제거한다.
도 5는 개시된 본 발명의 다른 양태를 도시한다. LNG 트레인(500)은 LNG 트레인(500)의 장축(502)과 중첩되거나 일치하는 장축(504)을 가지는 중앙 파이프 걸이(512)를 포함한다. 중앙 파이프 걸이(512)는 파이프 걸이 모듈(512a, 512b, 512c, 512d 및 512e)들을 포함한다. 파이프 걸이 모듈(512a 내지 512e)들의 각각은 제조 현장에서 제조되어, 서로 조립되도록, LNG 트레인의 가동 위치(operating location)일 수 있는 조립 현장으로 운반될 수 있다. LNG 트레인(500)의 다른 처리 유닛들은 모두 본 명세서에서 상기된 바와 같이 극저온 열교환기 및 엔드-플래시 가스 장비(522), 냉각 압축기(524 및 526)들, 및 C3 냉각기 유닛(528)을 포함할 수 있다. 이전에 기술된 다른 처리 유닛(즉, 기계 냉각 냉각기, 냉매 완열기, 및 서브냉각기 유닛, 및 냉매 응축기 유닛)은 LNG 트레인(500)의 일부를 그 장축(502)을 따라서 형성한다. 열교환기 뱅크(514)로 지칭될 수 있는 복수의 열교환기 유닛(534)들은 그 장축(504)을 따라서 중앙 파이프 걸이(512) 내에 또는 그 위에 배치된다. 열교환기 유닛(534)들은 주변 열교환기 유닛들일 수 있으며, 주변 공기 핀 열교환기 유닛들일 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 열교환기 유닛(534)들은 2개의 평행한 라인(534a, 534b)에 배열될 수 있다.
다목적 AGR 모듈(516)은 LNG 트레인(500)의 장축(502)을 따라서 배치된다. 다목적 AGR 모듈(516)은 장축(506)을 가진다. 한 양태에서, 장축(506)은 장축(502, 504)들에 평행하고 및/또는 이와 일치한다. 다목적 AGR 모듈(516)은 AGR 장비 또는 그 위에 있는 구성 요소에 대해 필요한 냉각의 일부 또는 전부를 제공하는 열교환기 유닛(540)들을 포함한다. 열교환기 유닛(540)들은 주변 열교환기 유닛일 수 있으며, 주변 공기 핀 열교환기 유닛일 수 있다. 열교환기 유닛(540)들이 장축(506)을 따라서 배치될 수 있고 그러므로 중앙 파이프 걸이(512)와 관련된 열교환기 유닛(534)들의 배치와 적어도 평행한 한편, 열교환기 유닛들은 오직 다목적 AGR 모듈(516)에서의 장비 또는 구성 요소들을 위해서만 열교환 기능을 제공하도록 설계되고 구성될 수 있으며, 그러므로 LNG 트레인(500)의 다른 처리 유닛들을 위한 열교환 기능을 제공하도록 설계된 열교환기 유닛(534)들의 부분으로서 간주되지 않을 수 있다.
다목적 탈수/HHC 모듈(518)은 LNG 트레인(500)의 장축(502)을 따라서 또한 배치된다. 다목적 탈수/HHC 모듈(518)은 장축(508)을 가진다. 다목적 탈수/HHC 모듈(518)은 탈수/HHC 설비 또는 그 위의 구성 요소들에 필요한 냉각의 일부 또는 전부를 제공하는 주변 공기 핀 열교환기(542)들을 포함한다. 열교환기 유닛(542)들은 주변 열교환기 유닛들일 수 있으며, 주변 공기 핀 열교환기 유닛들일 수 있다. 열교환기 유닛(542)들이 장축(508)을 따라서 배치될 수 있고, 그러므로 중앙 파이프 걸이(512)와 관련된 열교환기 유닛(534)의 배치와 적어도 평행한 한편, 열교환기 유닛(542)들은 다목적 탈수/HHC 모듈(518)의 장비 또는 구성 요소를 위해서만 열 교환 기능을 제공하도록 설계되고 구성될 수 있으며, 그러므로 LNG 트레인의 다른 처리 유닛들을 위한 열교환 기능을 제공하도록 설계된 열교환기 유닛(534)들의 부분으로서 간주되지 않을 수 있다.
또 다른 양태가 LNG 트레인(500)과 유사한 도 6의 LNG 트레인(600)에 도시된다. LNG 트레인(600)은 중앙 파이프 걸이(612)의 장축(604)과 평행하지만 일치하지 않는 장축(606, 608)들을 가지는 다목적 AGR 모듈(616) 및 다목적 탈수/HHC 모듈(618)을 포함한다. 다목적 AGR 모듈(616) 및/또는 다목적 탈수/HHC 모듈(618)은 이와 각각 관련된 열교환기 유닛(640, 642)들의 열(row)들이 중앙 파이프 걸이(612)와 관련된 열교환기(634)의 평행선(634a, 634b)들 중 하나와 정렬되도록 위치될 수 있다.
또 다른 양태가 LNG 트레인(500 및 600)들과 유사한 LNG 트레인(700)에 제공된다. LNG 트레인(700)은 장축(706)을 가지는 다목적 AGR 모듈(716) 및 장축(706)을 가지는 다목적 탈수/HHC 모듈(718)을 포함한다. 다목적 AGR 모듈(716)은 그 장축(706)이 파이프 걸이의 장축(704)에 직각 또는 실질적으로 직각이도록 위치된다. 이와 관련된 열교환기 유닛(740)들의 열들은 장축(706)과 정렬된다. 다목적 탈수/HHC 모듈(718)은 그 장축(708)이 중앙 파이프 걸이(712)의 장축(704)과 평행하게 및/또는 이와 일치하도록 위치된다. 다목적 탈수/HHC 모듈(718)은 이와 관련된 열교환기 유닛(742)들의 열들이 중앙 파이프 걸이(712)와 관련된 열교환기(734)들의 평행선(734a, 734b)들 중 하나와 정렬되도록 위치될 수 있다.
또 다른 양태에서, 다목적 모듈에 의해 수행되는 기능은 천연 가스 스트림의 기계 냉각을 포함할 수 있으며, 이는 하나 이상의 공냉식 및/또는 수냉식 열교환기들을 사용하여 주변으로(즉, 가동 현장에서의 환경으로) 열을 버리는 것에 의해 부분적으로 달성될 수 있다. 기계 냉각은 프로판 및/또는 프로필렌을 포함하는 냉매에 의해 부분적으로 달성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기계 냉각은 메탄, 에탄 및/또는 에틸렌, 프로판 및/또는 프로필렌 및/ 또는 부탄을 포함하는 혼합 냉매에 의해 부분적으로 달성될 수 있다.
개시된 양태들은 탄화수소 처리 설비(예를 들어, LNG 플랜트)의 가동 현장과 별개이거나 또는 이로부터 멀리 떨어져 있는 제조 현장에서 조립되고, 가동 현장으로 운반되고 탄화수소 처리 설비의 부품들에 연결되는 하나 이상의 다목적 모듈을 논의한다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 제조 현장에서 다목적 모듈의 모든 부품 또는 구성 요소들을 조립하는 것이 실현 가능하지 않을 수 있다. 개시된 양태들에 따라서, 다목적 모듈은 다목적 모듈 상에 또는 이에 인접하여 건설되거나 조립되지만 다목적 모듈과 별도로 가동 현장으로 운반되는 구성 요소들을 포함할 수 있다. 이러한 구성 요소들은 구성 요소들이 다목적 모듈의 나머지 구성 요소들과 관련된 기능의 일부를 수행하기 때문에 다목적 모듈의 일부로 간주될 수 있다. 추가적으로, 개시된 양태들이 LNG 플랜트의 일부로서 기술되었지만, 양태들은 다른 탄화수소 처리 플랜트의 건설에 유익하게 사용될 수 있다.
또 다른 양태는 냉매 압축기를 위한 중간 위치 및 방출 냉각기들을 포함하는 냉매 드라이버 및 압축기 스트링 모듈(compressor string modules)들을 사용한다. 압축기 방출 스트림은 압축 스트링 모듈들의 상부에 설치된 공냉식 열교환기에 의해 또는 압축 모듈 내에 설치된 열교환기를 구비한 재순환 또는 관류식 수냉 시스템에 의해 직접 냉각된다. 이러한 개시된 양태는 전기 모터, 가스 터빈 또는 증기 압축기 드라이버들 중 어느 하나를 사용하여 전개될 수 있다. 개시된 양태의 이점들은 중앙 파이프 걸이의 크기 및 LNG 트레인의 풋프린트에서의 감소, 중앙 파이프 걸이에 대한 현장 배관 연결부들을 요구하는 공정 스트림(예를 들어, 압축기 방출 스트림)의 수에서의 감소, 및 이러한 이점과 관련된 원가 절감을 포함한다. 추가적인 이점은 재구성된 레이아웃과 관련된 일정 및 물류 시너지 효과 및 제작 야적장에서 냉매 드라이버 및 압축기 시스템의 보다 많은 예비 시운전을 수행하는 기회에 의해 실현된다. 하나의 예에서, 본 명세서에 개시된 압축기를 모듈화하는 것이 단일 LNG 트레인의 건설에 요구되는 공수(man-hours)의 약 20%를 제거하는 것으로 추정된다. 3개 이상의 LNG 트레인을 가지는 LNG 처리 플랜트에 대해, 건설 비용에서의 절감은 상당할 수 있다. 또한, 압축기 모듈의 상부에 공기 핀 냉각기들을 배치하는 것은 2개의 파이프 걸이 모듈의 제거 잠재성을 가질 수 있으며, 조립 현장에서 완성되도록 요구되는 대구경 연결부를 60개만큼 많이 제거할 수 있다. 추가적으로, 높은 신뢰도 용접(즉, "황금 용접(golden weld)")의 약 25 %가 마찬가지로 제거된다. 감소된 연결부들 및 용접과 관련된 비용 절감은 상당할 것으로 예상된다.
도 8은 본 명세서에 개시된 양태에 따라서 탄화수소 처리 플랜트를 건설하는 방법(800)을 도시한다. 단계(802)에서, 트레인이 가동 현장에 제공된다. 트레인은 장축을 가진다. 단계(804)에서, 파이프 걸이 구조물이 가동 현장에 제공된다. 파이프 걸이 구조물은 트레인의 장축과 평행한 장축을 가진다. 단계(806)에서, 트레인의 장축을 따라서 진행하는 열교환기 뱅크가 제공된다. 단계(808)에서, 제1 다목적 모듈은 가동 현장과 떨어진 제조 현장에서 실질적으로 사전 조립된다. 제1 다목적 모듈은: 탄화수소 처리 또는 취급과 관련된 기능을 수행하는 처리 구성 요소들; 배관 시스템들; 및 그 안에 위치된 처리 구성 요소들에 작동적으로 연결되는 복수의 열교환기를 포함하며, 복수의 열교환기는 제1 다목적 모듈의 장축과 정렬된다. 단계(810)에서, 제1 다목적 모듈은 가동 현장으로 운반된다. 단계(812)에서, 제1 다목적 모듈은, (a) 제1 다목적 모듈의 장축이 파이프 걸이의 장축에 평행하거나 또는 실질적으로 직각이되도록, (b) 배관 시스템들이 제1 다목적 모듈에 인접한 제2 모듈에 처리 구성 요소들을 직접 연결하도록, 및 (c) 배관 시스템들의 적어도 일부가 파이프 걸이 구조물의 장축과 정렬되도록, 가동 현장에서 트레인에 작동적으로 연결된다.
도 8에 도시된 단계들은 예시의 목적을 위해서만 제공되며, 특정 단계는 본 발명의 방법을 수행하기 위해 요구되지 않을 수 있다. 더욱이, 도 8은 수행될 수 있는 모든 단계를 도시하지 않는다. 청구항들, 오직 클레임들만이 본 발명의 시스템 및 방법론을 한정한다.
개시된 양태들은 탄화수소 관리 활동에 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "탄화수소 관리" 또는 "탄화수소를 관리하는 것"은 탄화수소 추출, 탄화수소 제조, 탄화수소 탐사, 잠재적인 탄화수소 자원 확인, 유정 위치 확인, 유정 주입 및/또는 추출 속도 결정, 저장소 연결성 확인, 탄화수소 자원의 배치 및/또는 방기, 이전의 탄화수소 관리 결정 및 기타 탄화수소 관련 행위 또는 활동의 검토를 포함한다. "탄화수소 관리"라는 용어는 탄화수소 또는 CO2의 주입 또는 저장, 예를 들어 저장소 평가, 개발 계획, 및 저장소 관리와 같은 CO2의 격리를 위해 또한 사용될 수 있다. 개시된 방법 및 기술들은 수면 아래 영역으로부터의 탄화수소를 추출 및/또는 탄화수소를 처리하는데 사용될 수 있다. 탄화수소 및 오염 물질은 저장소로부터 추출되어 처리될 수 있다. 탄화수소 및 오염물은 예를 들어 본 명세서에서 설명된 바와 같이 LNG 플랜트 또는 본 명세서에 설명된 바와 같은 다른 처리 플랜트에서 처리될 수 있다. 다른 탄화수소 추출 활동, 및 보다 일반적으로 다른 탄화수소 관리 활동은 공지된 원리에 따라 수행될 수 있다.
선행 발명에 대한 수많은 변경, 수정 및 대안이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 만들어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그러므로, 상기된 설명은 본 발명의 범위를 제한하도록 의미하지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항 및 그 균등물에 의해서만 결정된다. 또한, 본 예들에서의 구조 및 특징이 변경, 재배열, 대체, 삭제, 복제, 결합 또는 서로 추가될 수 있는 것으로 고려된다.

Claims (29)

  1. 탄화수소 처리 플랜트로서,
    장축을 가지는 트레인;
    상기 트레인의 장축에 평행한 장축을 가지는 파이프 걸이 구조물;
    가동 위치로 운반되기 전에 실질적으로 사전 조립되도록 구성되고, 상기 파이프 걸이의 장축에 평행한 장축을 가지는 제1 다목적 모듈을 포함하며, 상기 제1 다목적 모듈은,
    탄화수소 처리 또는 취급과 관련된 기능을 수행하는 처리 구성 요소들,
    상기 제1 다목적 모듈에 인접한 제2 모듈에 상기 처리 구성 요소들을 직접 연결하는 배관 시스템들로서, 상기 배관 시스템들의 적어도 일부가 상기 파이프 걸이 구조물의 장축과 정렬되는, 상기 배관 시스템들, 및
    상기 제1 다목적 모듈에 위치되고 상기 탄화수소 처리 플랜트에 있는 처리 구성 요소들에 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 열교환기를 포함하는, 탄화수소 처리 플랜트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈은 액화 천연 가스 설비의 일부인, 탄화수소 처리 플랜트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들에 의해 수행되는 상기 기능은 천연 가스 스트림으로부터 산성 가스의 제거인, 탄화수소 처리 플랜트.
  4. 제3항에 있어서, 산성 가스의 제거를 위해 사용되는 아민 용매 유닛을 추가로 포함하는, 탄화수소 처리 플랜트.
  5. 제3항에 있어서, 아민 흡수제 및 적어도 아민 재생기 컬럼을 추가로 포함하며, 상기 아민 흡수제 및 상기 적어도 하나의 아민 재생기 컬럼은 상기 탄화수소 처리 플랜트의 설치 현장에서 상기 처리 구성 요소들에 세워져 연결되도록 구성되는, 탄화수소 처리 플랜트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들에 의해 수행되는 기능은 천연 가스 스트림으로부터 물의 제거인, 탄화수소 처리 플랜트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들은 상기 파이프 걸이 구조물의 장축에 평행한 순서로 배열된 분자 여과기 흡착 베드들을 포함하는, 탄화수소 처리 플랜트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 분자 여과기 흡착 베드들은 제1 분자 여과기 흡착 베드들이며, 상기 제1 다목적 모듈에 위치되고 천연 가스 스트림으로부터 C6 + 성분의 추출과 관련된 제2 분자 여과기 흡착 베드들을 추가로 포함하며, 상기 제1 및 제2 분자 여과기 흡착 베드들은 상기 파이프 걸이 구조물의 장축에 평행한 순서로 배열되는, 탄화수소 처리 플랜트.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들에 의해 수행되는 기능은 천연 가스 스트림으로부터 C6 + 성분의 추출인, 탄화수소 처리 플랜트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들은 하나 이상의 스크럽 컬럼, 분자 여과기 흡착 베드, 및 쥬울-톰슨 조립체 중 하나 이상을 포함하는, 탄화수소 처리 플랜트.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들에 의해 수행되는 기능은 하나 이상의 공냉식 및/또는 수냉식 열교환기들을 사용하여 주변으로 열을 버리는 것에 의해 부분적으로 달성되는 천연 가스 스트림의 기계 냉각인, 탄화수소 처리 플랜트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기계 냉각은 프로판 및/또는 프로필렌을 포함하는 냉매에 의해, 또는
    메탄, 에탄 및/또는 에틸렌, 및 프로판 및/또는 프로필렌을 포함하는 혼합 냉매에 의해 부분적으로 달성되는, 탄화수소 처리 플랜트.
  13. 제12항에 있어서, 상기 혼합 냉매는 부탄을 추가로 포함하는, 탄화수소 처리 플랜트.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 연결된 가동 현장 건축 또는 가동 현장 조립 구성 요소들을 추가로 포함하며, 상기 가동 현장 건축 또는 가동 현장 조립 구성 요소들은 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들과 관련된 상기 기능의 일부를 수행하는, 탄화수소 처리 플랜트.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 모듈은 상기 가동 위치로 운반되기 전에 실질적으로 사전 조립되도록 구성된 제2 다목적 모듈이며, 상기 제2 다목적 모듈은 상기 제1 다목적 모듈의 상기 처리 구성 요소들에 의해 수행되는 상기 기능과 다른 탄화수소 처리 또는 취급과 관련된 기능을 수행하는 처리 구성 요소들을 포함하는, 탄화수소 처리 플랜트.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 모듈은 상기 가동 위치로 운반되기 전에 실질적으로 사전 조립되도록 구성되는 파이프 걸이 모듈인, 탄화수소 처리 플랜트.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 모듈은 상기 파이프 걸이 구조물의 장축에 대해 평행 및 직각 중 하나인 장축을 가지는, 탄화수소 처리 플랜트.
  18. 제1항에 있어서, 상기 트레인의 장축을 따라서 진행하는 열교환기 뱅크를 추가로 포함하는, 탄화수소 처리 플랜트.
  19. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 열교환기는 상기 제1 다목적 모듈의 장축과 정렬되는, 탄화수소 처리 플랜트.
  20. 탄화수소 처리 플랜트를 건설하는 방법으로서,
    가동 현장에서 장축을 가지는 트레인을 제공하는 단계;
    상기 가동 현장에서, 상기 트레인의 장축에 평행한 장축을 가지는 파이프 걸이 구조물을 제공하는 단계;
    상기 트레인의 장축을 따라서 진행하는 열교환기 뱅크를 제공하는 단계;
    상기 가동 현장과 떨어진 제조 현장에서 제1 다목적 모듈을 실질적으로 사전 조립하는 단계로서, 상기 제1 다목적 모듈은 탄화수소 처리 또는 취급과 관련된 기능을 수행하는 처리 구성 요소들,
    배관 시스템들, 및
    상기 트레인에 있는 처리 구성 요소들에 작동적으로 연결되는 복수의 열교환기를 포함하고, 상기 복수의 열교환기는 상기 제1 다목적 모듈의 장축과 정렬되는, 상기 사전 조립 단계;
    상기 가동 현장으로 상기 제1 다목적 모듈을 운반하는 단계; 및
    (a) 상기 제1 다목적 모듈의 장축이 상기 파이프 걸이의 장축에 평행하거나 또는 실질적으로 수직이 되도록, (b) 상기 배관 시스템들이 상기 제1 다목적 모듈에 인접한 제2 모듈에 상기 처리 구성 요소들을 직접 연결하도록, 및 (c) 상기 배관 시스템들의 적어도 일부가 상기 파이프 걸이 구조물의 장축과 정렬되도록, 상기 가동 현장에서 상기 트레인에 상기 제1 다목적 모듈을 작동적으로 연결하는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들에 의해 수행되는 기능은 천연 가스 스트림으로부터 산성 가스를 제거하는 것이며, 상기 가동 현장에서 상기 처리 구성 요소들에 아민 흡수제 및 적어도 하나의 아민 재생기 컬럼을 세워 연결하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 가동 현장에서, 하나 이상의 구성 요소들을 상기 제1 다목적 모듈에 세워 연결하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 하나 이상의 구성 요소들은 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들과 관련된 기능의 일부를 수행하는, 방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들에 의해 수행되는 기능은 천연 가스 스트림으로부터 물을 제거하는 것인, 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들은 분자 여과기 흡착 베드들을 포함하며, 상기 파이프 걸이 구조물의 장축에 평행한 순서로 상기 분자 여과기 흡착 베드들을 배열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 분자 여과기 흡착 베드들은 제1 분자 여과기 흡착 베드들이며,
    상기 제1 다목적 모듈에, 천연 가스 스트림으로부터 C6 + 성분의 추출과 관련된 제2 분자 여과기 흡착 베드들을 위치시키는 단계; 및
    상기 파이프 걸이 구조물의 장축에 평행한 순서로 상기 제1 및 제2 분자 여과기 흡착 베드들을 배열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  26. 제20항에 있어서, 상기 제1 다목적 모듈에 포함된 상기 처리 구성 요소들에 의해 수행되는 기능은 하나 이상의 공냉식 및/또는 수냉식 열교환기들을 사용하여 주변으로의 열을 버리는 것에 의해 부분적으로 달성되는 천연 가스 스트림의 기계 냉각인, 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 기계 냉각은,
    프로판 및/또는 프로필렌을 포함하는 냉매에 의해, 또는
    메탄, 에탄 및/또는 에틸렌, 및 프로판 및/또는 프로필렌을 포함하는 혼합 냉매에 의해 부분적으로 달성되는, 방법.
  28. 제20항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 모듈은 상기 제1 다목적 모듈의 상기 처리 구성 요소들에 의해 수행되는 기능과 다른 탄화수소 처리 또는 취급과 관련된 기능을 수행하는 처리 구성 요소들을 포함하는 제2 다목적 모듈이며,
    상기 가동 위치로 운반되기 전에 상기 제2 다목적 모듈을 실질적으로 사전 조립하는 단계; 및
    상기 가동 위치에서 상기 제1 다목적 모듈에 상기 제2 다목적 모듈을 연결하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  29. 제20항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 모듈은 상기 파이프 걸이 구조물의 부분을 형성하는 파이프 걸이 모듈이며,
    상기 가동 위치로 운반되기 전에 상기 파이프 걸이 모듈을 사전 조립하는 단계; 및
    상기 가동 위치에서 상기 파이프 걸이 구조물의 다른 부분들 및 상기 제1 다목적 모듈에 상기 파이프 걸이 모듈을 연결하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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