KR20180064471A - Integrated Cooling and Liquefaction Modules in Hydrocarbon Processing Plants - Google Patents
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- F25J2290/42—Modularity, pre-fabrication of modules, assembling and erection, horizontal layout, i.e. plot plan, and vertical arrangement of parts of the cryogenic unit, e.g. of the cold box
Abstract
본 발명은 통합된 냉각 및 액화 모듈을 사용하여 액화 천연 가스를 생산하는 천연 가스를 처리하는 방법에 관한 것이다. 천연 가스는 제1 냉매 회로로부터의 제1 냉매를 사용하여 하나 이상의 열교환기의 제1 어레이에서 냉각되며, 제1 냉매는 제1 압축기에서 압축된다. 제2 냉매 회로로부터의 제2 냉매는 통합된 냉각 및 액화 모듈에 위치된 하나 이상의 열교환기의 제2 어레이에 있는 제1 냉매를 사용하여 냉각되고 부분적으로 응축된다. 부분적으로 응축된 제2 냉매는 통합된 냉각 및 액화 모듈에 위치된 냉매 분리기를 사용하여 액상 및 증기상으로 분리된다. 천연 가스는 부분적으로 응축된 제2 냉매의 증기상 및 액상을 사용하여 하나 이상의 열교환기의 제3 어레이에서 LNG를 생산하도록 액화된다.The present invention relates to a method of treating natural gas producing liquefied natural gas using integrated cooling and liquefaction modules. Natural gas is cooled in a first array of one or more heat exchangers using a first refrigerant from a first refrigerant circuit, and the first refrigerant is compressed in a first compressor. The second refrigerant from the second refrigerant circuit is cooled and partially condensed using the first refrigerant in the second array of one or more heat exchangers located in the integrated cooling and liquefaction module. The partially condensed second refrigerant is separated into a liquid phase and a vapor phase using a refrigerant separator located in an integrated cooling and liquefaction module. The natural gas is liquefied to produce LNG in a third array of one or more heat exchangers using the vapor phase and liquid phase of the partially condensed second refrigerant.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조Cross-reference to related application
본 출원은 그 전체 내용이 참조에 의해 본원에 통합되는, "탄화수소 처리 플랜트에 있는 통합된 냉각 및 액화 모듈"이라는 명칭으로 2015년 10월 6일자 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/237,842호에 대해 우선권을 주장한다. This application is related to U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 237,842, filed October 6, 2015, entitled " Integrated Cooling and Liquefaction Module in a Hydrocarbon Processing Plant ", the entire contents of which are incorporated herein by reference. Claim priority.
본 발명은 일반적으로 탄화수소 취급 및 처리 플랜트의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 LNG 처리 플랜트와 같은 탄화수소 취급 및 처리 플랜트의 효율적인 건설 및 가동에 관한 것이다.The present invention generally relates to the field of hydrocarbon handling and treatment plants. More particularly, the present invention relates to the efficient construction and operation of hydrocarbon handling and processing plants such as LNG processing plants.
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.This section is intended to introduce various aspects of the art which may be related to the present invention. This description is intended to provide a framework for a better understanding of certain aspects of the invention. Accordingly, it is to be understood that this section must be read in this light and not necessarily to the prior art.
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 수행하기 위해서는 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. 이전의 모듈화 해결책은 가능한 많은 LNG 플랜트를 모듈들로 분할하고, 제조 현장(manufacturing site)에서 모듈들을 사전 제작하고 모듈들을 가동 현장(operating site)으로 운반하는 것을 포함하였으며, 모듈들은 LNG 플랜트를 형성하도록 연결된다. 이러한 해결책은 가동 현장에서 상당한 노동력을 요구할 수 있으며, 이는 가동 현장에서 인건비가 낮을 때 재정적으로 이해할 수 있다. 그러나, 인건비가 높은 가동 현장에 대하여, 이러한 해결책은 인건비를 증가시켜서, 너무 비싸서 LNG 플랜트를 건설할 수 없다. 따라서, 플랜트 건설 산업에서 현재 산업에서 전개되는 다른 모듈화 방법과 비교하여 플랜트 현장으로부터의 추가 작업 범위를 제거할 필요성을 인식하고 있다.As competition for LNG production contracts becomes more intense, the need to improve the profitability of future LNG projects is increasing significantly. To this end, LNG producers can identify and optimize key cost drivers and efficiencies applicable to each project. In order to carry out projects economically in a location where costs are high and site labor productivity is low, the scope and scale of field work required to construct and commission LNG plants must be minimized. Modularization technology is used to address this problem by changing the area from being built in the field to a specialized fabrication yard. However, for large LNG projects, modularization of the construction scope can still result in significant site integration costs. The previous modularization solution involved dividing as many LNG plants into modules, pre-fabricating the modules at the manufacturing site and transporting the modules to the operating site, where the modules were to form LNG plants . This solution can require considerable labor at the site, which can be financially understood when the labor cost is low at the site. However, for labor sites with high labor costs, this solution increases labor costs and is too costly to build an LNG plant. Therefore, the plant construction industry recognizes the need to remove additional work from the plant site in comparison with other modular methods currently being developed in the industry.
도 1은 공지된 원리에 따른 LNG 생산 설비(10)의 개략도이다. 주입 가스 라인(feed gas line)(12)에 있는 주입 가스는 프로판과 같은 제1 냉매를 사용하는 제1 냉각기(14)에서 예비 냉각된다. 주입 가스는 그런 다음 혼합 냉매를 사용하여 메인 극저온 열교환기(16)에서 냉각되고 액화된다. 액화 천연 가스는 유압 터빈(hydraulic turbine)(18) 또는 유사한 팽창 디바이스에서 팽창되어 LNG 저장 탱크(20)에 저장된다. 비등 가스 압축기(boil-off gas compressor)(22)는 액화 천연 가스가 LNG 저장 탱크(20)로부터 운반되기 전에 이를 압축한다.1 is a schematic diagram of an
제1 냉매 및 혼합 냉매는 별도의 냉매 루프들을 통해 순환한다. 제1 냉매 루프는 하나 이상의 압축기(24a, 24b)에서 압축되고, (a) 고온 증기를 포화 증기로 냉각하는 완열기(desuperheater), (b) 포화 증기를 액체 형태로 응축하는 응축기에서 추가로 처리되고, (c) 서브 냉각기(sub-cooler)에서 냉각된다. 기능 (a) 내지 (c)는 냉각기 요소(28)에 의해 도 1에 나타난다. 이러한 지점에서 냉각되고 액화된 제1 냉매는 실질적으로 액체 형태이다. 액화된 제1 냉매의 제1 부분은 제1 냉각기(14)로 보내지며, 여기에서, 상기된 바와 같이 제1 냉매가 주입 가스 라인(12)에 있는 주입 가스를 예비 냉각한다. 액화된 제1 냉매의 제2 부분은 제2 냉각기(30)로 보내지며, 여기에서, 제1 냉매는 혼합 냉매를 예비 냉각한다. 지금 실질적으로 증기 형태인 제1 냉매는 제1 냉각기(14) 및 제2 냉각기(30)로부터 압축기(24a, 24b)로 보내지고, 제1 냉매 루프가 반복된다.The first refrigerant and the mixed refrigerant circulate through separate refrigerant loops. The first refrigerant loop is compressed in one or more compressors (24a, 24b) and is further processed (a) in a desuperheater for cooling the hot vapor to saturated vapor, (b) in a condenser for condensing the saturated vapor in liquid form (C) cooled in a sub-cooler. Functions (a) - (c) are shown in FIG. 1 by
혼합 냉매 루프에서, 메인 극저온 열교환기(16)를 떠나는 혼합 냉매는 증기 상태로 있고, 일련의 압축기(32a, 32b, 34a, 34b) 및 단계간 냉각기(inter-stage cooler)들 및 방출 냉각기(36a, 36b, 38a, 38b)들에서 압축되고 냉각된다. 방출 냉각기(38a, 38b)들을 나가는 혼합 냉매는 제2 냉각기(30)로 보내지고, 여기에서 제1 냉매의 제2 부분에 의해 더욱 냉각된다. 혼합 냉매는 그런 다음 혼합 냉매 액체 스트림(라인(42)) 및 혼합 냉매 증기 스트림(라인(44))을 분리하고 출력하는 혼합 냉매 분리기(40)로 보내진다. 라인(42, 44)들 모두는 메인 극저온 열교환기(16)에 연결되고, 여기에서, 혼합 냉매는 제1 냉각기(14)로부터 보내진 냉각된 주입 가스를 냉각하고 액화시킨다. 메인 극저온 열교환기(16)를 나가는 혼합 냉매는 실질적으로 증기 상태이며, 혼합 냉매 루프를 계속하도록 압축기(32a, 32b)들로 보내진다. LNG 생산 설비(10)에서, 압축기(24a, 32a 및 34a)들은 공통 샤프트(46a)에 연결되고, 터빈 조립체(48a)에 의해 동력을 받는다. 유사하게, 압축기(24b, 32b 및 34b)들은 공통 샤프트(46b)에 연결되고, 터빈 조립체(48b)에 의해 동력을 받는다. 당업자에게 공지된 바와 같은 다른 압축기 및 드라이버 구성이 전개될 수 있다.In the mixed refrigerant loop, the mixed refrigerant leaving the main
도 2는 LNG 트레인으로 지칭될 수 있는 LNG 생산 설비(200)의 공지된 레이아웃을 도시한다. LNG 트레인(200)은 중앙 파이프 걸이(204)를 따라서 배치된 다수의 처리 모듈(202a, 202b, 202c, 202d)을 포함한다. 처리 모듈(202a-d)들은, 유틸리티 스트림, 주입 가스, 필요에 따라 결과적인 제품 및 부산물을 안내하는 다수의 파이프와 도관을 통해 파이프 걸이 내에 있는 임의의 기능성 유닛들 및 서로 연결된다. 처리 모듈들은, 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서 결빙을 방지하는데 필요한 매우 낮은 레벨까지 주입 가스로부터 CO2 및 H2S 분자를 제거하는 산성 가스 제거 유닛; 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서 결빙을 방지하는데 필요한 매우 낮은 레벨까지 주입 가스로부터 물 분자를 제거하는 탈수 유닛; 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서 결빙을 방지하는데 필요한 레벨 아래로 주입 가스로부터 C6 + 분자를 제거하는 중질 탄화수소 포집 장치(heavy hydrocarbon capture, HHC) 또는 중질 탄화수소 제거 유닛 등을 포함한다. 추가적으로, 냉동 처리 모듈(206)은 도 1에 개시된 바와 같이, 하나 이상의 주입 가스 프로판 냉각기(14) 및 하나 이상의 혼합 냉매 냉각기(30)를 포함한다. 액화 처리 모듈(208)은 혼합 냉매 분리기(40)뿐만 아니라, 액화 처리 모듈(208)에 인접하여 위치될 수 있는 메인 극저온 열교환기(16)에 연결되는 라인(42, 44)들을 포함한다. 각각의 처리 모듈들은 제조 야적장 또는 기타 외부 제조 위치에서 사전 조립되고, LNG 트레인의 가동 현장으로 운반되어, 완성된 LNG 트레인을 건설하도록 서로 연결된다.Figure 2 shows a known layout of an
도 2에 도시된 LNG 트레인(200)은 가스 처리 플랜트 설계를 모듈화하는 공지된 시도를 도시하며, 중앙 파이프 걸이(204)를 따라서 처리 모듈들 설치하는 것을 특징으로 하며, 별개의 처리 모듈들 사이의 배관 연결부는 중앙 파이프 걸이(204)를 통해 루트가 정해진다. 중앙 파이프 걸이는 제조 현장에서 건축되고, 가동 현장으로 운반되며, 가동 현장에서 서로 조립되는 파이프 걸이 세그먼트들 또는 모듈들에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 모듈화 전략은 처리 모듈들과 중앙 파이프 걸이 사이의 접속부에서 상당한 수의 배관 연결부들을 유발한다. 현장에서 배관 연결부들을 연결하는 것은 노동 집약적인 활동이다. 또한, 냉동 처리 모듈(206) 및 액화 처리 모듈(208)과 같은 2개의 처리 모듈을 연결하는 모든 라인은 이렇게 하도록 중앙 파이프 걸이를 통과하여야만 하고, 라인이 통과하여야만 하는 각각의 중앙 파이프 걸이 세그먼트와의 접속부에서 최소 2개의 현장 연결부가 있을 것이다. 냉동 처리 모듈(206)과 액화 처리 모듈(208) 사이에 상당한 연결부들이 있을 수 있음에 따라서, 가동 현장에서 이러한 2개의 모듈을 연결하는 것은 상당한 시간과 비용을 초래할 수 있다. 이러한 조립 비용을 최소화하는 탄화수소 처리 플랜트 설계가 필요하다.The
본 발명은 통합된 냉각 및 액화 모듈을 사용하여 액화 천연 가스(LNG)를 생산하는 천연 가스를 처리하는 방법을 제공한다. 천연 가스는 제1 냉매 회로로부터의 제1 냉매를 사용하는 하나 이상의 열교환기의 제1 어레이에서 냉각되고, 제1 냉매는 제1 압축기에서 압축된다. 제2 냉매 회로로부터의 제2 냉매는 제2 압축기에서 압축된다. 압축된 제2 냉매는 통합된 냉각 및 액화 모듈에 위치된 하나 이상의 열교환기의 제2 어레이에 있는 제1 냉매를 사용하여 냉각되고 부분적으로 응축된다. 부분적으로 응축된 제2 냉매는 통합된 냉각 및 액화 모듈에 위치된 냉매 분리기를 사용하여 액상 및 증기상으로 분리된다. 부분적으로 응축된 제2 냉매의 증기상 및 액상을 사용하는 하나 이상의 열교환기의 제3 어레이에서 LNG를 생산하는 천연 가스는 액화된다.The present invention provides a method of treating natural gas producing liquefied natural gas (LNG) using an integrated cooling and liquefaction module. Natural gas is cooled in a first array of one or more heat exchangers using a first refrigerant from a first refrigerant circuit, and the first refrigerant is compressed in a first compressor. The second refrigerant from the second refrigerant circuit is compressed in the second compressor. The compressed second refrigerant is cooled and partially condensed using a first refrigerant in a second array of one or more heat exchangers located in an integrated cooling and liquefaction module. The partially condensed second refrigerant is separated into a liquid phase and a vapor phase using a refrigerant separator located in an integrated cooling and liquefaction module. The natural gas producing LNG in the third array of one or more heat exchangers using the vapor phase and liquid phase of the partially condensed second refrigerant is liquefied.
본 발명은 또한, 제1 냉매 회로; 상기 제1 냉매 회로에서 순환하도록 구성된 제1 냉매; 상기 제1 냉매를 압축하도록 구성된 제1 압축기; 상기 제1 냉매를 사용하여 탄화수소 스트림을 냉각하도록 구성된 하나 이상의 열교환기의 제1 어레이; 제2 냉매 회로; 상기 제2 냉매 회로에서 순환하도록 구성된 제2 냉매; 상기 제2 냉매를 압축하도록 구성된 제2 압축기; 상기 제1 냉매를 사용하여 상기 압축된 제2 냉매를 냉각하고 부분적으로 응축시키도록 구성된 하나 이상의 열교환기의 제2 어레이; 상기 부분적으로 응축된 제2 냉매를 액상 및 증기상으로 분리하도록 구성된 냉매 분리기; 상기 부분적으로 응축된 제2 냉매의 증기상 및 액상을 사용하여 상기 탄화수소 스트림을 액화하도록 구성된 하나 이상의 열교환기의 제3 어레이; 및 상기 하나 이상의 열교환기의 제2 어레이 및 상기 냉매 분리기가 위치되는 통합된 냉각 및 액화 모듈을 포함하는, 탄화수소 처리 플랜트를 제공한다.The present invention also relates to a refrigerant circuit comprising: a first refrigerant circuit; A first refrigerant configured to circulate in the first refrigerant circuit; A first compressor configured to compress the first refrigerant; A first array of one or more heat exchangers configured to cool the hydrocarbon stream using the first refrigerant; A second refrigerant circuit; A second refrigerant configured to circulate in the second refrigerant circuit; A second compressor configured to compress the second refrigerant; A second array of one or more heat exchangers configured to cool and partially condense the compressed second refrigerant using the first refrigerant; A refrigerant separator configured to separate the partially condensed second refrigerant into a liquid phase and a vapor phase; A third array of one or more heat exchangers configured to liquefy the hydrocarbon stream using the vapor phase and liquid phase of the partially condensed second refrigerant; And an integrated cooling and liquefaction module in which a second array of the at least one heat exchanger and the refrigerant separator are located.
상기된 내용은 다음의 상세한 설명이 더욱 잘 이해될 수 있도록 본 발명의 특징을 광범위하게 요약한 것이다. 추가적인 특징들이 또한 상세한 설명에서 설명될 것이다.The foregoing is a broad summary of features of the present invention in order that the following detailed description can be better understood. Additional features will also be described in the detailed description.
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 액화 공정의 개략도.
도 2는 공지된 원리에 따른 LNG 트레인의 평면도.
도 3은 개시된 양태에 따른 LNG 액화 공정의 개략도.
도 4는 개시된 양태에 따른 LNG 트레인의 평면도.
도 5는 개시된 양태에 따른 통합된 냉각 및 액화 모듈의 상부 평면도.
도 6은 개시된 양태에 따른 통합된 냉각 및 액화 모듈의 상부 평면도.
도 7은 개시된 양태에 따른 통합된 냉각 및 액화 모듈의 상부 평면도.
도 8은 개시된 양태에 따른 통합된 냉각 및 액화 모듈의 상부 평면도.
도 9는 공지된 원리에 따라서 LNG 트레인을 설계하는 방법을 도시한 도면.
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.These and other features, aspects, and advantages of the present invention will become apparent from the following description, the claims, and the accompanying drawings, which will be briefly described below.
1 is a schematic diagram of an LNG liquefaction process in accordance with known principles;
2 is a plan view of an LNG train in accordance with known principles;
3 is a schematic diagram of an LNG liquefaction process according to the disclosed embodiment;
4 is a plan view of an LNG train in accordance with the disclosed aspect;
5 is a top plan view of an integrated cooling and liquefaction module in accordance with the disclosed aspects.
6 is a top plan view of an integrated cooling and liquefaction module according to the disclosed aspects.
7 is a top plan view of an integrated cooling and liquefaction module in accordance with the disclosed aspect;
8 is a top plan view of an integrated cooling and liquefaction module in accordance with the disclosed aspects.
9 illustrates a method of designing an LNG train in accordance with known principles;
It should be noted that the drawings are only examples, and no limitation to the scope of the invention is thereby intended. In addition, the drawings are not drawn to scale and are shown in the drawings for purposes of convenience and clarity in illustrating various aspects of the present invention.
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.For purposes of understanding the principles of the invention, reference will be made to the features shown in the drawings, and specific language will be used to describe it. It will nevertheless be understood that no limitation of the scope of the invention is intended. Any alterations and further modifications as herein described and any further application of the principles of the invention are contemplated as would normally occur to one skilled in the art. It will be apparent to those skilled in the art that certain features not relevant to the invention may not be shown in the drawings for clarity.
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.Initially, for ease of reference, certain terms used in the present application and their meanings used in this context are presented. Unless the terms used herein are defined below, the broadest definition should be given to a person skilled in the art to give at least one printed matter or a term as reflected in the issued patent. Furthermore, the present technology is not limited by the use of the following terms, as all equivalents, synonyms, new developments, and terms or descriptions providing the same or similar purpose are considered to be within the scope of the present claims.
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.As one of ordinary skill in the art will appreciate, different persons may refer to the same features or components with different names. This document is not intended to distinguish between different components or features. The drawings are not necessarily scale. Certain features and elements may be shown in exaggerated or schematic form in the figures, and some details of conventional elements may not be shown for clarity and brevity. Referring to the drawings described herein, the same reference numerals may be referred to in the several figures for the sake of simplicity. In the following description and claims, the words "comprising" and "comprising" are used in a non-limiting sense and therefore should be construed to mean "including but not limited to.
단수 표현은 반드시 하나만을 의미하는 것이 아니라, 오히려 포괄적이고 비제한적이어서 선택적으로 다수의 이러한 요소를 포함할 수 있다.The singular < RTI ID = 0.0 > term < / RTI > does not necessarily imply only one, but rather is inclusive and non-limiting and may optionally include a plurality of such elements.
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.The terms "acidic gas" and "sour gas" refer to any gas that is dissolved in water to produce an acidic solution. Non-limiting examples of acid gases include hydrogen sulfide (H 2 S), carbon dioxide (CO 2 ), or sulfur dioxide (SO 2 ), or mixtures thereof.
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 변경이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주되는 것을 나타내는 것으로서 해석되어야 한다. As used herein, the terms "about," " about, "" substantially, "and similar terms are conventional and are intended to have a broad meaning in concert with the usage accepted by the skilled artisan. Those of ordinary skill in the art will appreciate that these terms are intended to be illustrative only and not to limit the scope of such features to the exact numerical range provided, It should be understood that it was intended. Accordingly, these terms are to be construed as indicating that substantial or minor changes or modifications of the above-described subject matter are considered to be within the scope of the present invention.
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 열교환기(plate-fin heat exchanger), 외피 및 튜브 열교환기 등), 직접 접촉식 열교환기 또는 그 조합 등을 포함한다.The term "heat exchanger " refers to a device designed to efficiently transfer or" exchange "heat from one material to another. Exemplary heat exchanger configurations include, but are not limited to, co-current or countercurrent heat exchangers, indirect heat exchangers (e.g., spiral wound heat exchangers, plate-fin heat exchangers such as brazed aluminum plate- heat exchangers, shell and tube heat exchangers, etc.), direct contact heat exchangers, or combinations thereof.
"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.The phrases "gas stream "," vapor stream ", and "liquid stream" may refer to situations where gases, vapors and liquids are respectively present in the streams, For example, gas may also be present in a "liquid stream ". In some instances, the terms "gas stream" and "vapor stream" may be used interchangeably.
본 발명은 LNG 트레인와 같은 탄화수소 취급 및 처리 플랜트의 표준화된 설계 및 건설을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 한 양태에서, 모듈들 및/또는 처리 유닛들 사이의 상당한 수의 연결부는 단일 처리 모듈에서 천연 가스의 냉각 및 액화와 관련된 많은 또는 모든 구성 요소들을 위치시키는 것에 의해 제거될 수 있다. 통합된 냉각 및 액화 모듈은 탄화수소 취급 및 처리 플랜트의 가동 현장으로부터 떨어진 제조 현장에서 완전하게 또는 상당히 건설되고, 그런 다음 가동 현장으로 운반되고, 여기에서, 통합된 냉각 및 액화 모듈이 탄화수소 취급 및 처리 플랜트의 나머지에 연결된다. 한 양태에서, 탄화수소 취급 및 처리 플랜트의 나머지의 적어도 일부는 제조 현장에서 또한 조립되거나 또는 제조되는 모듈들로 만들어지고, 가동 현장으로 운반되며, 탄화수소 취급 및 처리 플랜트를 형성하도록 가동 현장에서 조립된다. 통합된 냉각 및 액화 모듈은 탄화수소 취급 및 처리 플랜트의 나머지의 모듈 중 하나 이상에 연결될 수 있다.The present invention relates to systems and methods for the standardized design and construction of hydrocarbon handling and processing plants such as LNG trains. In one aspect, a significant number of connections between modules and / or processing units can be eliminated by placing many or all of the components associated with cooling and liquefying natural gas in a single processing module. The integrated cooling and liquefaction module is either completely or significantly constructed at the manufacturing site remote from the operating site of the hydrocarbon handling and processing plant and then transported to the operating site where the integrated cooling and liquefaction module is connected to the hydrocarbon handling and processing plant Lt; / RTI > In one aspect, at least a portion of the remainder of the hydrocarbon handling and processing plant is made up of modules that are also assembled or manufactured at the manufacturing site, transported to the operating site, and assembled at the site of operation to form the hydrocarbon handling and processing plant. The integrated cooling and liquefaction module may be connected to one or more of the remaining modules of the hydrocarbon handling and processing plant.
본 발명의 도 3 내지 도 5는 공지된 LNG 플랜트 레이아웃과 비교하여 시스템 및 방법의 다양한 양태를 보인다. 도 3은 공지된 원리에 따른 LNG 생산 설비(300)의 개략도이다. 주입 가스 라인(312)에 있는 주입 가스는 프로판과 같은 제1 냉매를 사용하여 제1 냉각기(314)에서 예비 냉각된다. 주입 가스는 그런 다음 혼합 냉매를 사용하여 메인 극저온 열교환기(316)에서 냉각되고 액화된다. 액화 천연 가스는 유압 터빈(318) 또는 유사한 팽창 디바이스에서 팽창되고, LNG 저장 탱크(320)에 저장된다. 비등 가스 압축기(322)는 LNG 저장 탱크(320)를 떠나는/나가는 액화 천연 가스를 압축한다.Figures 3-5 of the present invention show various aspects of the system and method as compared to known LNG plant layouts. 3 is a schematic diagram of an
제1 냉매 및 혼합 냉매는 별개의 냉매 루프들을 통해 순환한다. 제1 냉매 루프는 하나 이상의 압축기(324a, 324b)에서 압축되고, (a) 고온 증기를 포화 증기로 냉각하는 완열기, (b) 포화 증기를 액체 형태로 응축시키는 응축기에서 추가로 처리되고, (c) 서브 냉각기에서 냉각된다. 기능 (a) 내지 (c)는 냉각기 요소(328)에 의해 도 3에 나타난다. 이러한 지점에서 냉각되고 액화된 제1 냉매는 실질적으로 액체 형태이다. 액화된 제1 냉매의 제1 부분은 제1 냉각기(314)로 보내지며, 여기에서, 상기된 바와 같이 제1 냉매가 주입 가스 라인(312)에 있는 주입 가스를 예비 냉각한다. 액화된 제1 냉매의 제2 부분은 제2 냉각기(330)로 보내지며, 여기에서, 제1 냉매는 혼합 냉매를 예비 냉각한다. 지금 실질적으로 증기 형태인 제1 냉매는 제1 냉각기(314) 및 제2 냉각기(330)로부터 압축기(324a, 324b)로 보내지고, 제1 냉매 루프가 반복된다.The first refrigerant and the mixed refrigerant circulate through separate refrigerant loops. The first refrigerant loop is compressed in one or more compressors (324a, 324b) and is further processed in a condenser that condenses (a) high temperature steam into saturated steam, (b) saturated steam in liquid form, c) cooled in the subcooler. Functions (a) - (c) are shown in FIG. 3 by
혼합 냉매 루프에서, 메인 극저온 열교환기(316)를 떠나는 혼합 냉매는 증기 상태로 있고, 일련의 압축기(332a, 332b, 334a, 334b) 및 단계간 냉각기들 및 방출 냉각기(336a, 336b, 338a, 338b)들에서 압축되고 냉각된다. 방출 냉각기(338a, 338b)들을 나가는 혼합 냉매는 제2 냉각기(330)로 보내지고, 여기에서 제1 냉매의 제2 부분에 의해 더욱 냉각된다. 혼합 냉매는 그런 다음 혼합 냉매 액체 스트림(라인(342)) 및 혼합 냉매 증기 스트림(라인(344))을 분리하고 출력하는 혼합 냉매 분리기(340)로 보내진다. 라인(342, 344)들 모두는 메인 극저온 열교환기(316)에 연결되고, 여기에서, 혼합 냉매는 제1 냉각기(314)로부터 보내진 냉각된 주입 가스를 냉각하고 액화시킨다. 메인 극저온 열교환기(316)를 나가는 혼합 냉매는 실질적으로 증기 상태이며, 혼합 냉매 루프를 계속하도록 압축기(332a, 332b)들로 보내진다. LNG 생산 설비(310)에서, 압축기(324a, 332a 및 334a)들은 공통 샤프트(346a)에 연결되고, 터빈 조립체(348a)에 의해 동력을 받는다. 유사하게, 압축기(324b, 332b 및 34b)들은 공통 샤프트(346b)에 연결되고, 터빈 조립체(348b)에 의해 동력을 받는다. 당업자에게 공지된 바와 같은 다른 압축기 및 드라이버 구성이 전개될 수 있다.In the mixed refrigerant loop, the mixed refrigerant leaving the main
도 4는 개시된 양태에 따른, LNG 트레인으로 지칭될 수 있는 LNG 생산 설비(400)의 레이아웃을 도시한다. LNG 트레인(400)은 중앙 파이프 걸이(404)를 따라서 배치된 다수의 처리 모듈(402a, 402b, 402c, 402d)을 포함한다. 각각의 처리 모듈은 제작 야적장 또는 기타 외부 제조 위치에서 사전 조립되고, LNG 트레인의 가동 현장으로 운반되어, 완성된 LNG 트레인을 건설하도록 서로 연결된다. 처리 모듈(402a-d)들은 필요에 따라 주입 가스, 및 필요에 따라 제품 및 부산물을 안내하는 다수의 파이프와 도관을 통해 파이프 걸이 내에 있는 임의의 기능성 유닛들 및 서로 연결된다. 처리 모듈들은 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서 결빙을 방지하는데 필요한 매우 낮은 레벨까지, 주입 가스로부터 CO2 및 H2S 분자를 제거하는 산성 가스 제거 유닛; 하류의 냉각 및 액화 유닛들에서 결빙을 방지하는데 필요한 매우 낮은 레벨까지, 주입 가스로부터 물 분자를 제거하는 탈수 유닛; 하류의 냉각 및 액화 유닛에서 결빙을 방지하는데 필요한 레벨 이하로 주입 가스로부터 C6 + 분자를 제거하는 중질 탄화수소 포집 장치(HHC) 또는 중질 탄화수소 제거 유닛 등을 포함할 수 있다.FIG. 4 illustrates a layout of an
한 양태에서, 통합된 냉각 및 액화 모듈(406)은 하나 이상의 주입 가스 프로판 냉각기(314) 및 하나 이상의 혼합 냉매 냉각기(330)를 포함한다. 통합된 냉각 및 액화 모듈(406)은 또한 혼합 냉매 분리기(340)뿐만 아니라, 통합된 냉각 및 액화 모듈(406) 상에 또는 인접하여 위치될 수 있는 메인 극저온 열교환기(316)에 연결되는 라인(344 및 342)들을 포함한다. 핀 팬 냉각기(fin fan cooler)들과 같은 냉각 요소의 추가 어레이는 주입 가스 프로판 냉각기(314)들, 혼합 냉매 냉각기(330)들, 및/또는 메인 극저온 열교환기(316)과 함께 위치된다. 추가적으로, 주입 가스 프로판 냉각기(314), 혼합 냉매 냉각기(330), 혼합 냉매 분리기(340), 및/또는 메인 극저온 열교환기(316)와 관련된 모든 배관, 밸브 기기, 도구, 및 보조 구성 요소들 및/또는 다른 물품들은 통합된 냉각 및 액화 모듈(406) 상에 또는 그 안에 위치될 수 있다. 또한, 통합된 냉각 및 액화 모듈(406)은 LNG의 등 엔트로피 팽창을 위한 하나 이상의 유압 터빈(318) 및/또는 혼합 냉매의 등엔트로피 팽창을 위한 하나 이상의 유압 터빈을 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 배열은 공급관 가스 프로판 냉각기(14)를 중앙 파이프 걸이(202)를 통해 메인 극저온 열교환기(16)에 연결하기 위해 가동 현장에서 수행되도록 이전에 요구되는 노동 집약적 배관 연결부들을 제거한다. 대신에, 주입 가스 프로판 냉각기(314)를 나가는 냉각된 주입 가스는 통합된 냉각 및 액화 모듈(406) 상의 또는 이에 인접한 메인 극저온 열교환기(316)에 직접 연결된다. 이러한 배열은 중앙 파이프 걸이(202)를 통하여 혼합 냉매 프로판 냉각기(30)들을 혼합 냉매 분리기(40)에 연결하기 위해 가동 현장에서 만들어지도록 요구되는 배관 연결부들을 또한 제거한다. 대신에, 혼합 냉매 프로판 냉각기(330)를 나가는 혼합 냉매는 통합된 냉각 및 액화 모듈(406) 상에 혼합 냉매 프로판 냉각기(30)와 함께 위치되는 고압 혼합 냉매 분리기(340)에 직접 연결된다.In one aspect, the integrated refrigeration and
도 6 내지 도 8은 통합된 냉각 및 액화 모듈을 위한 다양한 대안적인 배열을 도시하는 본 발명의 추가 양태를 도시한다. 도 6은 주입 가스 프로판 냉각기(614)들이 분리 모듈(607) 상에 장착되는, 통합된 냉각 및 액화 모듈(606)을 도시한다. 이러한 양태는 이러한 양태가 도 4 내지 도 5에 도시된 배열보다 덜 효율적일지라도, 공지된 배열과 비교하여 가동 현장에서 만들어지도록 요구되는 보다 적은 수의 연결부들을 유발한다. 도 6은 또한 메인 극저온 열교환기(616)가 어떻게 통합된 냉각 및 액화 모듈(606)에 부착될 수 있는지를 도시한다. 이러한 부착은 가동 현장에서 또는 가동 현장으로부터 떨어진 제조 현장에서 일어날 수 있다. 도 7은 통합된 냉각 및 액화 모듈(706)에 포함될 수 있는 LNG 트레인의 추가 구성 요소를 도시한다. 스크럽 컬럼(scrub column)(760)이 메인 극저온 열교환기(716)에서 액화되기 전에 주입 가스로부터 중질 탄화수소 성분을 제거하도록 설치될 수 있다. 프로판 축압기(762)는 응축된 프로판 냉매를 위한 버퍼 저장부로서 사용되도록 설치될 수 있다. 냉각기 요소(330)에 의해 대표되는 하나 이상의 기능을 수행할 수 있는 프로판 서브 냉각기 열교환기(764)는 또한 통합된 냉각 및 액화 모듈(706) 상에 설치될 수 있다. 이러한 추가 구성 요소들의 일부 또는 전부는 임의의 조합으로 통합된 냉각 및 액화 모듈에 포함될 수 있다. 또한, 통합된 냉각 및 액화 모듈 상에서 이러한 추가 구성 요소들을 포함하는 구성 요소들의 배열은 통합된 냉각 및 액화 모듈 상에서의 구성 요소들 사이의 배관의 양을 최소화하도록 행해질 수 있으며, 도면에 도시된 구성 요소들의 배열은 이러한 배열의 단지 예일 뿐이다. 도 8은 혼합 냉매 분리기(840)가 혼합 냉매 냉각기(830)들과 일체이거나 또는 이에 밀접하게 연결되는 통합된 냉각 및 액화 모듈(806)을 도시한다. 한 양태에서, 혼합 냉매 냉각기(830)와 혼합 냉매 분리기(840)를 연결하는 배관의 길이는 10 m 미만이다. 본 명세서에 기술된 바와 같은 혼합 냉매 냉각기(830) 및 혼합 냉매 분리기(840)를 통합하거나 함께 배치하는 것은 공지된 LNG 플랜트 설계와 비교할 때 LNG 플랜트 설계에서의 상당한 비용 절감 및 감소를 제공하며, 이러한 2개의 구성 요소는 전형적으로 별도의 모듈들 및 심지어 중앙 파이프 걸이의 양쪽 측면들에 위치된다.Figures 6-8 illustrate additional aspects of the invention that illustrate various alternative arrangements for integrated cooling and liquefaction modules. Figure 6 shows an integrated cooling and
개시된 양태의 이점은, 가동 현장에서 만들어지도록 요구되는 연결부들의 수에서의 감소, 처리 모듈들의 전체적인 수에서의 감소, 및 이와 관련된 비용 절감이다. 추가적인 이점은 도 4 내지 도 8에 도시된 재구성된 레이아웃과 관련된 일정 및 물류 시너지 효과와, 가동 현장이 아닌 제조 현장에서 냉각 및 액화 공정 시스템들의 보다 많은 사전 시운전을 수행하는 기회에 의해 실현된다.An advantage of the disclosed aspects is a reduction in the number of connections required to be made at the operating site, a reduction in the overall number of processing modules, and the associated cost savings. Additional benefits are realized by the scheduling and logistics synergies associated with the reconfigured layout shown in FIGS. 4-8, and the opportunity to perform more pre-commissioning of cooling and liquefaction process systems at the manufacturing site rather than at the operational site.
도 9는 개시된 양태들에 따른 통합된 냉각 및 액화 모듈을 사용하여 액화 천연 가스(LNG)를 생산하기 위해 천연 가스를 처리하는 방법(900)을 도시한다. 단계(902)에서, 천연 가스는 제1 냉매 회로로부터의 제1 냉매를 사용하여 하나 이상의 열교환기의 제1 어레이에서 냉각되고, 여기에서 제1 냉매는 제1 압축기에서 압축된다. 단계(904)에서, 제2 냉매 회로로부터의 제2 냉매는 제2 압축기에서 압축된다. 단계(906)에서, 압축된 제2 냉매는 통합된 냉각 및 액화 모듈에 위치된 하나 이상의 열교환기의 제2 어레이에서 제1 냉매를 사용하여 냉각되고 부분적으로 응축된다. 단계(908)에서, 부분적으로 응축된 제2 냉매는 통합된 냉각 및 액화 모듈에 위치된 냉매 분리기를 사용하여 액상 및 증기상으로 분리된다. 단계(910)에서, 천연 가스는 부분적으로 응축된 제2 냉매의 증기상 및 액상을 사용하여 하나 이상의 열교환기의 제3 어레이에서 액화되어 LNG를 생산한다.FIG. 9 illustrates a
도 9에 도시된 단계들은 예시의 목적을 위해서만 제공되며, 특정 단계는 본 발명의 방법을 수행하기 위해 요구되지 않을 수 있다. 더욱이, 도 9는 수행될 수 있는 모든 단계를 도시하지 않는다. 청구항들, 오직 클레임들만이 본 발명의 시스템 및 방법론을 한정한다.The steps shown in Figure 9 are provided for illustrative purposes only, and the specific steps may not be required to perform the method of the present invention. Moreover, FIG. 9 does not show all the steps that can be performed. The claims, and only the claims, define the system and methodology of the present invention.
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 플랜트에서 처리될 수 있다. 다른 탄화수소 추출 활동, 및 보다 일반적으로 다른 탄화수소 관리 활동은 공지된 원리에 따라 수행될 수 있다.The disclosed embodiments can be used for hydrocarbon management activities. &Quot; Hydrocarbon management "or" managing hydrocarbons ", as used herein, is intended to include hydrocarbon extraction, hydrocarbon production, hydrocarbon exploration, potential hydrocarbon resource identification, well location, well oil injection and / or extraction rate determination, The placement and / or braking of hydrocarbon resources, previous hydrocarbon management decisions, and review of other hydrocarbon-related activities or activities. The term "hydrocarbon management" may also be used for sequestration of CO 2 , such as injection or storage of hydrocarbons or CO 2 , e.g., storage evaluation, development planning, and storage management. The disclosed methods and techniques may be used to extract hydrocarbons from areas below the surface of the water and / or to treat hydrocarbons. Hydrocarbons and contaminants can be extracted from the reservoir and treated. Hydrocarbons and contaminants can be treated in an LNG plant, for example, as described herein. Other hydrocarbon extraction activities, and more generally other hydrocarbon management activities, may be performed according to known principles.
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.It should be understood that numerous changes, modifications, and alternatives to the prior art may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the above description is not meant to limit the scope of the invention. Rather, the scope of the present invention is determined only by the appended claims and their equivalents. It is also contemplated that the structures and features in these examples may be altered, rearranged, substituted, deleted, duplicated, combined, or added to one another.
Claims (33)
(a) 제1 냉매 회로로부터의, 제1 압축기에서 압축된 제1 냉매를 사용하여 하나 이상의 열교환기의 제1 어레이에서 상기 천연 가스를 냉각하는 단계;
(b) 제2 압축기에서 제2 냉매 회로로부터의 제2 냉매를 압축하는 단계;
(c) 상기 통합된 냉각 및 액화 모듈에 위치된 하나 이상의 열교환기의 제2 어레이에 있는 제1 냉매를 사용하여 상기 압축된 제2 냉매를 냉각하고 부분적으로 응축시키는 단계;
(d) 상기 통합된 냉각 및 액화 모듈에 위치된 냉매 분리기를 사용하여 상기 부분적으로 응축된 제2 냉매를 액상 및 증기상으로 분리하는 단계; 및
(e) 상기 부분적으로 응축된 제2 냉매의 증기상 및 액상을 사용하여 하나 이상의 열교환기의 제3 어레이에서 LNG를 생산하도록 상기 천연 가스를 액화시키는 단계를 포함하는 방법.A method of treating natural gas producing liquefied natural gas (LNG) using an integrated cooling and liquefaction module,
(a) cooling the natural gas from a first refrigerant circuit in a first array of one or more heat exchangers using a first refrigerant compressed in a first compressor;
(b) compressing the second refrigerant from the second refrigerant circuit in the second compressor;
(c) cooling and partially condensing the compressed second refrigerant using a first refrigerant in a second array of one or more heat exchangers located in the integrated refrigeration and liquefaction module;
(d) separating the partially condensed second refrigerant into a liquid phase and a vapor phase using a refrigerant separator located in the integrated refrigeration and liquefaction module; And
(e) liquefying the natural gas to produce LNG in a third array of one or more heat exchangers using the vapor phase and liquid phase of the partially condensed second refrigerant.
제1 냉매 회로;
상기 제1 냉매 회로에서 순환하도록 구성된 제1 냉매;
상기 제1 냉매를 압축하도록 구성된 제1 압축기;
상기 제1 냉매를 사용하여 탄화수소 스트림을 냉각하도록 구성된 하나 이상의 열교환기의 제1 어레이;
제2 냉매 회로;
상기 제2 냉매 회로에서 순환하도록 구성된 제2 냉매;
상기 제2 냉매를 압축하도록 구성된 제2 압축기;
상기 제1 냉매를 사용하여 상기 압축된 제2 냉매를 냉각하고 부분적으로 응축시키도록 구성된 하나 이상의 열교환기의 제2 어레이;
상기 부분적으로 응축된 제2 냉매를 액상 및 증기상으로 분리하도록 구성된 냉매 분리기;
상기 부분적으로 응축된 제2 냉매의 증기상 및 액상을 사용하여 상기 탄화수소 스트림을 액화시키도록 구성된 하나 이상의 열교환기의 제3 어레이; 및
상기 하나 이상의 열교환기의 제2 어레이 및 상기 냉매 분리기가 그 안에 위치되는 통합된 냉각 및 액화 모듈을 포함하는 탄화수소 처리 플랜트.As a hydrocarbon processing plant,
A first refrigerant circuit;
A first refrigerant configured to circulate in the first refrigerant circuit;
A first compressor configured to compress the first refrigerant;
A first array of one or more heat exchangers configured to cool the hydrocarbon stream using the first refrigerant;
A second refrigerant circuit;
A second refrigerant configured to circulate in the second refrigerant circuit;
A second compressor configured to compress the second refrigerant;
A second array of one or more heat exchangers configured to cool and partially condense the compressed second refrigerant using the first refrigerant;
A refrigerant separator configured to separate the partially condensed second refrigerant into a liquid phase and a vapor phase;
A third array of one or more heat exchangers configured to liquefy the hydrocarbon stream using the vapor phase and liquid phase of the partially condensed second refrigerant; And
A second array of said at least one heat exchanger, and an integrated cooling and liquefaction module in which said refrigerant separator is located.
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