KR20200136885A - 정제 연료 가스 스트림으로 부터 lpg 및 응축액을 회수하는 방법 - Google Patents

정제 연료 가스 스트림으로 부터 lpg 및 응축액을 회수하는 방법 Download PDF

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KR20200136885A
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조스 로우렌코
맥켄지 밀러
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1304338 알버타 리미티드
1304342 알버타 리미티드
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Abstract

정제 가스 스트림으로부터 탄화수소 유분들을 회수하는 방법은 인라인 혼합기에서 천연 가스 스트림의 예비냉각되고 팽창된 공급물과 혼합된 예비냉각된 열 정제 연료 가스 스트림을 포함하여 분류기의 상류에서 적어도 C3 + 유분들을 응축시키고 회수한다. 분류기로 들어가는 가스 스트림의 온도는 인라인 혼합기의 하류에서 모니터링될 수 있다. 예비냉각된 고압 천연 가스 스트림은 가스 팽창기를 통해 충분히 냉각되며, 예비냉각된 정제 연료 가스와 혼합될 때, 결과적인 온도는 분류기에 들어가기 전에 중질 탄화수소 유분들의 응축을 유발한다. 추가로 냉각되고 압력이 팽창된 천연 가스 환류 스트림은 분류기 오버헤드 온도를 유지하기 위해 온도 제어된다. 분류기 바닥 온도는 순환하는 리보일러 스트림에 의해 제어될 수 있다.

Description

정제 연료 가스 스트림에서 LPG 및 응축액을 회수하는 방법
본 발명은 천연 가스를 냉매 및 발열 값 대체물(heat value replacement)로 사용하는 정유공장의 연료 가스 헤더로부터 저압 가스(LPG) 및 응축물을 응축시키고 회수하는 방법과 관련이 있다.
정제는 원유를 다양한 성분 또는 유분(fraction)으로 분리한 다음, 각 유분들의 수율을 시장 수요에 더 잘 맞추기 위한 성분으로 재배열함으로써 원유를 처리한다. 석유 유분들은 아스팔트 또는 석유 코크스를 만드는데 사용되는, 중유 및 잔류 물질, 디젤, 난방유, 제트 연료 및 가솔린과 같은 중급 물질, 부탄, 프로판 및 연료 가스와 같은 경질 생성물을 포함한다. 정유공장은 가스 생산 속도와 소비 속도가 균형을 이루도록 설계되고 운영된다. 정상적인 작동 조건에서는, 기본적으로 생성되는 모든 가스가 정제 연료 가스 시스템으로 전달되어 정제 히터 및 보일러와 같은 연소 장비에 사용될 수 있게 한다. 연료 가스가 정제 시에 소비되기 전에, 먼저 연소 전에 아민을 사용하여 이산화탄소와 황화수소를 제거하는 것과 같은 유해한 영향을 피하기 위해 오염 물질 수준을 제거하거나 줄이도록 처리한다. 전형적인 정제 연료 가스 시스템은 연료 가스 헤더 압력이 파이프 라인 시스템 또는 기타 소스로부터 천연 가스와 같은 수입 천연 가스를 사용하여 유지되어서 순 연료 수요를 보충하도록 구성된다. 이는 가스 필요량이 생산된 가스 생성물의 양을 초과하는 한 시스템의 균형을 유지하는 간단한 방법을 제공한다.
전형적인 정제 연료 가스 스트림은 수소, C2 +(즉, 2 개 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 분자) 및 올레핀이 풍부하다. 중질 탄화수소 성분에서 메탄을 분리하기 위해 냉각, 팽창 및 증류와 같은 단계를 사용하여 가스 스트림을 그 성분들로 분리할 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 귀중한 생성물(수소, 올레핀 및 LPG)을 회수하기 위한 정제 연료 가스의 극저온 처리는 정제 산업의 표준이다. 실제로 극저온 공정은 연료 가스 헤더 압력 재압축 및/또는 기계식 냉장의 터보 팽창에 의한 냉장을 제공한다. 다른 공정들은 먼저 수소 스트림과 탄화수소 스트림을 분리하고 생산하기 위해 멤브레인을 사용했다.
이러한 극저온 기계 공정에서는, 전형적인 연료 가스 헤더 압력이 60 내지 200psi 사이에서 변화되기 때문에 압축이 필요하다.
일 양태에 따르면, 정제 연료 가스 스트림으로부터의 C2 + 유분들이 부가가치 생성물으로서 분리되는 공정이 제공된다. 극저온 분리는 열역학적으로 효율적인 공정으로 스트림을 분리시키는데 사용된다. 이 공정은 가스 전송 파이프 라인과 같은 외부 공급원으로부터 공급되는 천연 가스 스트림을 사용하여 자본 및 운영 비용 모두에서 경제적으로 정제 연료 가스로부터 높은 생성물 회수율을 달성하고, 정제 연료 가스 스트림을 냉각 및 혼합하고, 따라서 원하는 탄화수소 유분들을 응축시키고 회수하는데 사용될 수 있다.
일 양태에 따르면, 처리된 정제 연료 가스 스트림으로부터 C3 + 유분들을 냉각 및 응축시키는 방법이 제공된다. 첫째 공기 냉각 핀-팬 교환기를 통해 연료 가스를 주변 온도로 냉각하고, 둘째 플레이트 핀 교환기에서 연료 가스 스트림을 예비냉각하고, 셋째 정제 연료 가스 스트림에서 C3 + 유분들의 원하는 이슬점을 충족시키기에 충분한 냉각 팽창된 천연 가스 스트림을 추가 및 혼합함으로써 이루어진다. 냉각된 정제 연료 가스 스트림은 C3 + 유분과 C2 - 유분으로 분리된다. 냉각 C2 - 유분은 연료 가스 시스템에 들어가기 전에 예비냉각 단계에서 냉각을 제공하기 위해 역류 유동으로 플레이트 핀 교환기를 통해 라우팅(route)된다. C3 + 유분은 생성물 분리를 위해 분류 유닛으로 라우팅할 수 있다. 이 공정은 원하는 경우 타워의 온도 프로파일을 제어하고 냉각 천연 가스를 추가하여 C2 - 유분 및 C3 + 유분 스트림과 같은 다양한 작동 모드를 충족할 수 있다. 이 공정은 석유 화학 산업을 위한 원료로 정제 시에 생산된 올레핀과 LPG를 회수하는 동시에 회수된 유분들의 발열 값을 천연 가스로 대체하여 정제 온실 가스 배출량(GHG's)을 감소시킨다.
일 양태에 따르면, 수소, C1, C2 및 C3 + 탄화수소로 구성된 정제 연료 가스 스트림을 함유하는 탄화수소로부터 C3 + 유분들을 회수하는 공정이 제공된다. 상기 공정은 다음으로 구성된다:
a. 첫째, 공기 열교환기에서 정제 연료 가스 스트림을 주변 온도로 냉각함으로써, 대안적으로 냉각수 열교환기가 사용될 수도 있다;
b. 둘째, 타워 바닥에 대한 리보일러로서 및 타워 오버헤드 스트림에 대한 응축기로서 작용하는, 직렬로 배열된 냉각 박스 또는 플레이트 열교환기에서 연료 가스 스트림을 예비냉각함으로써; 그리고
c. 셋째, 예비냉각된 연료 가스 스트림은 그 다음 연료 가스 스트림으로부터 원하는 액체를 응축시키기 위해 원하는 온도를 달성하도록 제어된 팽창 천연 가스 스트림과 혼합된다. 액체와 가스의 혼합물은 가스와 액체가 분리되는 분류 타워로 들어간다. 타워 바닥의 액체 유분은 리보일러를 통해 순환하고 다시 탑으로 돌아가 스트림에서 경질 유분을 제거한다. 가스 유분은 더 차가운 팽창 천연 가스의 제어된 환류 스트림에 의해 중질 성분이 제거된다. 생성된 냉각 증기의 나가는 타워 오버헤드 스트림은 연료 가스 헤더에 들어가기 전에 열교환기에서 냉각 에너지를 제공하는 공정 공급 가스를 예비냉각한다.
다른 양태에 따르면, 공정은 다양한 정제 유량, 공급 조성 및 압력 하에서 작동할 수 있다. 정제 연료 가스 스트림은 여러 유닛에서 공급되기 때문에 가변적일 수 있으므로, 공정은 정제 연료 가스 시스템에서 드물지 않은 정제 공정 플랜트 변화를 충족시키도록 사용될 수 있다. 공정은 기존 LPG 회수 공정에 사용되는 플랜트 냉장 크기 및/또는 설비에 의존하지 않다.
다른 양태에 따르면, 파이프 라인으로부터와 같은 고압 천연 가스의 공급물은 예비냉각된 다음 가스 팽창기를 통해 정제 연료 가스 시스템의 압력으로 팽창된다. 팽창기는 올레핀과 LPG를 냉각 및 응축시키기 위해 정제 연료 가스 스트림과 혼합되는 매우 냉각된 천연 가스 스트림을 생성한다. 부가된 팽창 천연 가스의 양은 원하는 탄화수소 유분 회수를 충족하도록 제어할 수 있다.
이 공정에 의해 제공되는 이점은 정제 연료 가스 스트림의 개선을 포함할 수 있다. 주요 이점은 C2 + 유분들의 회수 후 연료 가스 조성의 변화에서 비롯된다. C2 + 유분들의 발열 값이 높을수록, 용광로 또는 보일러 내 화염 온도가 높아져, 결과적으로 NOx 배출량이 높아진다. 따라서, 연료 가스로부터 C2 + 유분들을 회수하면, NOx 배출량의 감소를 측정할 수 있으며, 이러한 감소는 정유공장이 규정을 준수하도록 유지하고 연소 공정에서 값비싼 NOx 감소 수정을 방지하는데 도움이 된다. 더욱이 추운 날씨에는 정제 연료 가스(회수되지 않은 경우)의 물과 탄화수소 유분들이 연료 가스 시스템에서 응축될 수 있으며 이들이 액체 상태의 정제로 또는 보일러에 도달하면 잠재적인 안전 위험을 초래할 수 있다. 따라서 연료 가스 스트림의 감소된 이슬점은 탄화수소 응축물과 관련된 안전 문제 및 작동 어려움을 감소시킴으로써 겨울 운영을 개선한다.
후술하는 바와 같이, 상기 방법은 다양한 정제 연료 가스 작동 조건에서 작동할 수 있으며, 그 결과 자본 및 작동 비용 모두에서 실질적인 절감을 가져온다.
전술한 방법은 고압 파이프 라인 천연 가스를 사용하여 정제 연료 가스 스트림으로부터 LPG를 회수하여 C2 + 유분들을 냉각, 응축시키고 회수하기 위해 개발되었다.
일 양태에 따르면, LPG 회수 플랜트가 제공되는데, 이는 정제 연료 가스 스트림을 주변 온도로 냉각하는 단계, 분류 유닛 바닥 및 오버헤드 스트림과의 교차 교환에 의해 정제 연료 가스를 예비냉각하는 단계, 정제 연료 가스 압력으로 처음 팽창되는 파이프 라인 고압 천연 가스의 스트림을 부가하는 단계로서, 고압 파이프 라인 천연 가스의 팽창은 정제 연료 가스 스트림으로 혼합하기 전에 -40℃ 내지 -140℃의 온도 강하에 도달할 수 있는 매우 냉각된 가스 스트림을 생성하여 원하는 액체 유분들을 냉각 및 응축시키는, 상기 부가 단계, 분류 유닛으로 들어가는 2 상 스트림을 생성하는 단계를 포함한다. 분류 유닛은 필요에 따라 환류 스트림으로 팽창된 고압 파이프 라인 천연 가스의 더 차가운 슬립 스트림과 함께 상단에 공급된다. 분류 유닛의 바닥에는 바닥 스트림으로부터 경질 유분들을 분류하기 위해 리보일러가 제공된다. 분류 유닛의 트레이는 추가 분류 및 열 교환을 제공하여 분리를 용이하게 한다. 분류기는 C2 + 유분들 또는 C3 + 유분들의 액체 스트림과 나머지 경질 유분들의 증기 스트림의 두 가지 스트림을 생성한다.
이후에 추가로 설명되는 바와 같이, 정제 공급 가스는 첫째 주변 온도로 냉각되고, 둘째로 주변 냉각된 정제 공급 가스 스트림은 역류 유동의 분류기 바닥 리보일러 스트림 및 분류기 오버헤드 냉각 증기 스트림에 의해 예비냉각된다. 예비냉각된 정제 공급 가스 스트림에, 팽창된 고압 파이프 라인 천연 가스 스트림이 추가되고 정제 공급 가스와 혼합되어 선택된 분류 유닛 작동 온도를 충족한다. 분류기 오버헤드 온도는 환류 스트림으로서 팽창된 고압 파이프 라인 천연 가스의 더 차가운 스트림에 의해 제어된다. 분류기 바닥 온도는 순환하는 리보일러 스트림에 의해 제어된다. 또한, 공정은 수소 및/또는 C2 + 유분들을 회수하도록 구성될 수도 있다.
일 양태에 따르면, 정제 연료 가스 스트림으로부터 적어도 C3 + 유분들을 응축시키고 분류하기 위해 냉각 소스로서 고압 천연 가스의 공급물을 사용하여 정제 연료 가스 스트림으로부터 유분들을 회수하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 상기 고압 천연 가스 스트림을 냉각 천연 가스 스트림으로 팽창시키는 단계; 상기 정제 연료 가스 스트림을 냉각시키기 위해 상기 냉각 천연 가스 스트림을 사용하는 단계; 분류기를 사용하여 상기 냉각된 정제 연료 가스 스트림으로부터 적어도 C3 + 유분들을 분리시키는 단계; 상기 분류기의 바닥으로부터 상기 적어도 C3 + 유분들을 포함하는 액체 스트림을 회수하는 단계; 및 상기 정제 연료 가스 스트림 및 상기 고압 천연 가스 스트림으로부터 유래된 천연 가스를 포함하는 분리된 연료 가스 스트림을 회수하는 단계로서, 상기 분리된 연료 가스 스트림의 적어도 일부는 상기 분류기로부터의 오버헤드 스트림을 포함하는 상기 연료 가스 스트림을 회수하는 단계를 포함한다.
다른 양태에 따르면, 본 방법은 단독으로 또는 조합하여 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 회수된 액체 스트림에서 적어도 C3 + 유분들은 C2 + 유분들을 포함할 수 있고; 본 방법은 정제 연료 가스 스트림 또는 오버헤드 스트림으로부터 수소 가스를 분리시키는 단계를 추가로 포함할 수 있고; 수소 가스는 멤브레인 분리기를 사용하거나 수소 함유 가스 스트림을 액화시킴으로써 회수될 수 있으며; 정제 연료 가스 스트림은 하나 이상의 열교환기에서 냉각 천연 가스 스트림에 의해, 직접 혼합에 의해, 또는 하나 이상의 열교환기에서 냉각 천연 가스 스트림 및 직접 혼합 둘 모두에 의해 냉각될 수 있고; 적어도 하나의 환류 스트림은 분류기의 오버헤드 스트림 온도를 제어하기 위해 분류기의 상단에 있을 수 있고; 트레이는 열교환 및 분류를 위해 분류기에 제공될 수 있고; 천연 가스 스트림은 분류기 바닥 온도를 제어하기 위해 리보일러 회로를 통해 분류기의 하부 섹션으로부터 순환될 수 있으며; 고압 천연 가스 스트림, 액체 천연 가스의 공급물 또는 고압 천연 가스 스트림과 액체 천연 가스의 공급물 모두에서 유래될 수 있는 적어도 하나의 환류 스트림이 분류기의 상단에 주입될 수 있고; 분리된 연료 가스 스트림 내의 고압 천연 가스 스트림으로부터 유래된 천연 가스는 정제 연료 가스 스트림으로부터 분리된 유분들에 대한 연료 칼로리 대체물일 수 있고; 예비조절 단계에서, 정제 가스 스트림의 온도는 냉각 천연 가스 스트림에 의해 냉각되기 전에 조절될 수 있고 및/또는 고압 천연 가스 스트림은 팽창 전에 조절될 수 있고; 예비조절 단계는 분류기로부터의 하나 이상의 천연 가스 스트림에 의해 냉각되는 주변 공기 교환기 또는 하나 이상의 열교환기를 사용하는 단계를 포함할 수 있고; 고압 천연 가스 스트림은 팽창 전에 냉각되어 냉각된 고압 천연 가스 스트림이 정제 연료 가스 스트림을 냉각 및 응축시키는데 사용될 수 있는 극저온으로 냉각될 수 있고; 냉각된 고압 천연 가스 스트림은 액체 스트림 및 가스 스트림으로 분리될 수 있으며, 여기서 액체 스트림은 분류기로 주입될 수 있고 가스 스트림은 분류기 또는 또는 분류기의 출구 스트림 중 적어도 하나로 주입될 수 있고; 수소 가스는 정제 연료 가스 스트림을 멤브레인 분리기를 통과하거나 정제 연료 가스 스트림을 냉각시켜 탄화수소 유분들을 응축시키는 것과 같이 정제 연료 가스 스트림으로부터 분리될 수 있다.
일 양태에 따르면, 정제 연료 가스 스트림으로부터 적어도 C3 + 유분들을 응축시키기 위한 냉각 소스로서 고압 천연 가스의 공급물을 사용하여 상기 정제 연료 가스 스트림으로부터 유분들을 회수하기 위한 정제 유분 회수 플랜트가 제공되고, 상기 정제 액체 회수 플랜트는 상기 정제 연료 가스 스트림을 수용하기 위한 연료 가스 입구, 적어도 C3 + 유분들을 응축시키기 위해 상기 정제 연료 가스 스트림을 조절하는 분류기, 액체 유분들의 스트림을 회수하기 위해 상기 분류기의 바닥에 연결된 액체 출구, 상기 분류기로부터 오버헤드 스트림을 수용하도록 연결된 연료 가스 출구, 및 상기 고압 천연 가스 스트림을 수용하는 입구 및 상기 연료 가스 입구와 상기 연료 가스 출구 사이의 하나 이상의 지점에서 팽창된 천연 가스를 주입하도록 연결된 출구를 갖는 가스 팽창기로서, 적어도 하나의 지점은 상기 팽창된 천연 가스가 상기 분류기의 온도를 조절하는데 사용되도록 상기 분류기에 또는 상기 분류기의 상류에 위치되는, 상기 가스 팽창기를 포함한다.
다른 양태에 따르면, 정제 유분 회수 플랜트는 단독으로 또는 조합하여 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 분류기는 정제 연료 가스 스트림을 조절하여 C2 + 유분들을 응축시킬 수 있고; 수소 분리기는 연료 가스 입구와 연료 가스 출구 사이에 연결될 수 있으며, 수소 분리기는 수소 운반 탄화수소의 스트림으로부터 수소 가스를 분리하고; 수소 분리기는 수소 운반 탄화수소의 스트림에서 탄화수소를 액화시키는 멤브레인 분리기 또는 응축기 및 상 분리기를 포함할 수 있고; 상기 정제 유분 회수 플랜트는 정제 연료 가스 스트림을 냉각시킬 수 있는 분류기의 상류에 하나 이상의 열교환기를 추가로 포함할 수 있고; 하나 이상의 열교환기는 주변 공기, 팽창된 천연 가스 또는 분류기로부터의 하나 이상의 천연 가스 스트림에 의해 냉각될 수 있으며; 분류기는 분류기의 오버헤드 온도를 제어할 수 있는 분류기의 상단에 적어도 하나의 환류 스트림 입구를 포함할 수 있고; 분류기는 열 교환 및 분류를 위한 하나 이상의 트레이를 포함할 수 있으며; 분류기는 분류기의 하부 섹션에 적어도 하나의 리보일러 회로를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 리보일러 회로는 분류기 바닥 온도를 제어하기 위해 사용될 수 있으며; 분류기는 액체 천연 가스의 공급원에 연결된 환류 입구를 포함할 수 있으며; 정제 유분 회수 플랜트는 팽창 전에 고압 천연 가스 스트림의 온도를 조절하기 위해 가스 팽창기의 상류에 열교환기를 포함할 수 있으며; 정제 유분 회수 플랜트는 팽창된 압력 천연 가스 스트림을 액체 스트림 및 증기 스트림으로 분리하기 위한 분리기를 포함할 수 있으며, 액체 스트림 및 증기 스트림은 상이한 지점에서 주입될 수 있다.
다른 양태에서, 전술한 특징은 당업자에 의해 인식되는 바와 같이 임의의 합리적인 조합으로 함께 결합될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 특징은 첨부된 도면을 참조하는 다음 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며, 도면은 단지 예시를 위한 것이며 어떤 식으로든 본 발명의 범위를 도시된 특정 실시예 또는 실시예들로 제한하려는 의도가 아니다.
도 1은 열교환기, 인라인 혼합기, 고압 천연 가스 팽창기 및 분류기를 갖춘 가스/액체 회수 시설의 개략도이다. 고압 팽창 파이프 라인 천연 가스는 두 곳 즉, 분류기의 상류에 있는 인라인 혼합기에서 분류기 상단으로의 환류 스트림으로 공급된다.
도 2는 JT 밸브가 가스 팽창기를 대체하는 공정의 변형을 갖춘 가스/액체 회수 시설의 개략도이다.
도 3은 열교환기와 가스 팽창기를 더 추가하여 수소 회수를 제공하는 공정의 변형을 갖춘 가스/액체 회수 시설의 개략도이다.
도 4는 수소 회수를 향상시키기 위한 공정의 변형을 갖춘 가스/액체 회수 시설의 개략도로서, 고압 파이프 라인 천연 가스는 압축기에 의해 압력이 추가로 상승된 다음 팽창 전에 주변 냉각에 의해 더 차가운 온도를 생성한다.
도 5는 수소 회수를 향상시키기 위한 공정의 변형을 갖춘 가스/액체 회수 시설의 개략도로서. 정제 연료 가스 스트림은 정제 연료 가스 성분들의 이슬점 냉각 요구 사항을 줄이기 위해 부스터 압축기에 의해 추가로 가압된다.
도 6은 수소 회수를 향상시키기 위한 공정의 변형을 갖춘 가스/액체 회수 시설의 개략도로서, LNG는 수소 및 C2 + 유분들을 회수하기 위한 공정 냉각 요구 사항을 최적화하기 위해 분류기에 환류 스트림으로 제공된다.
도 7은 공정의 변형을 갖춘 가스/액체 회수 시설의 개략도로서, 정제 연료 가스 스트림이 샤프트 동력에 의해 압축되고 분류기로 분사되기 전에 고압에서 분리된다.
도 8은 공정의 변형을 갖춘 가스/액체 회수 시설의 개략도로서, 고압 천연 가스를 팽창시켜 액체와 가스로 분리하고, 가스 성분은 가압된 정제 연료 가스 스트림을 냉각시키는데 사용되며 분류기를 우회한다.
이제, 도 1을 참조하여 본 방법을 설명한다.
전술한 바와 같이, 이 방법은 전형적인 정제 연료 가스 스트림으로부터 중질 탄화수소 유분들의 차갑고, 필요하다면 극저온의 회수를 위해 개발되었다. 이러한 맥락에서 정제 연료 가스 스트림은 정유공장의 공급 원료에서 생성되고 동일한 정유공장에서 연료 공급원으로 사용하도록 의도된 탄화수소 스트림을 의미한다. 정제 연료 가스 스트림은 의도적으로, 부산물 또는 이들의 조합으로 생성될 수 있으며 전형적으로 메탄 및 중질 탄화수소, 즉 C2 +를 포함한다. 정제 연료 가스 스트림에는 전형적으로 정제 공정에 사용되는 수소가 포함된다. 정제 연료 가스 스트림은 전형적으로 천연 가스 분배 시스템으로부터의 가압된 천연 가스 스트림에 의해 보충된다. 이 가압된 천연 가스 스트림은 정제의 필요성을 충족하기에 충분한 연료 가스가 있는지 확인하는데 사용될 수 있으며, 현재 방법의 경우 연료 가스 스트림으로부터 제거되는 탄화수소의 발열 값을 대체하는데 사용될 수 있다. 정제 연료 가스 스트림은 파이프 라인 또는 가압 용기에 의해 천연 가스 분배 시스템의 천연 가스와 같이 다른 위치로 운송되도록 의도되지 않고 대신 이들이 생성되는 정유공장 내에서 사용하도록 의도된다. 이해되는 바와 같이, 본 공정은 그 분리에는 극저온의 사용이 필요할 수 있고, 아래에 설명된 원리를 사용하여 생성될 수 있는, 정제 연료 가스 스트림에서의 수소 및 C3 + 유분들, C2 + 유분들과 같은 경질 탄화수소, 수소 또는 기타 가스 유분들을 회수하도록 팽창되거나 수정될 수 있다. 따라서 아래의 다른 방법에 대한 설명은 예제로 간주되어야 한다.
일반적으로, 본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 팽창될 때 냉각 소스로서 천연 가스 분배 시스템으로부터의 가압 천연 가스 스트림을 사용한다. 냉각되고 팽창된 천연 가스 스트림은 정제 연료 가스 스트림과 상호 작용하여 정제 가스 스트림을 구성하는 다른 가스 유분들을 응축시키고 분리한다. 이는 인라인 또는 분류기에서 직접 혼합하거나 열교환기를 사용하는 것과 같은 직접적인 상호 작용일 수 있다. 결국, 원래의 가압된 천연 가스 스트림으로부터 팽창되고 현재 가온된 천연 가스의 일부 또는 전부는 정제 연료 가스 스트림을 보충할 뿐 아니라 특정 가스 유분들의 제거로 인해 손실된 칼로리 함량을 높이기 위해 이 방법 및 장치에 의해 생산되는 연료 가스 스트림의 일부가 될 것이다. 스트림은 냉각 단계에서 혼합하거나 천연 가스를 냉각 소스로 사용하는 방식에 따라 천연 가스를 분류기로부터의 오버헤드 스트림과 조합시킴으로써 조합될 수 있다. 정제 가스 스트림으로부터 중질 탄화수소를 제거하는 것 외에도 수소는 분리 스트림으로서 정제 가스 스트림으로부터 분리된 후 정제 공정으로 재순환되거나 다른 용도로 사용될 수 있다. 이는 정제 가스 스트림에서 탄화수소 유분들을 응축하거나 멤브레인 분리기를 사용하여 수행될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 냉각 단계 및 분리는 가스 스트림을 팽창 및 재압축할 필요없이 초기 압력에서 정제 연료 가스 스트림을 유지하면서 공정 전반에 걸쳐 다양한 지점에서 발생할 수 있다. 이에 대한 예는 아래 논의에서 분명해질 것이다.
도 1을 참조하면, 정제 연료 가스 스트림(1)은 스트림(2) 및 밸브(3)를 통해 라우팅되고 핀-팬 공기 열교환기(4)에서 주위 온도로 냉각된다. 주위 냉각된 정제 공급 가스 스트림(5)은 도시된 예에서 냉각 박스(6)로 도시된 열교환기로 들어간다. 열교환기(냉각 박스)(6)는 리보일러 코일(12)과 오버헤드 응축기 코일(19)을 수용한다. 스트림(5)은 먼저 코일(12)을 통한 역류 유동에서 순환하는 리보일러 스트림(11)에 의해 예비냉각되고; 이 역류 열 교환은 입구 정제 가스 스트림을 냉각하면서 바닥 스트림을 분류하는데 필요한 열을 제공한다. 리보일러 재순환 스트림(11) 공급 속도는 분류기 바닥 요구를 충족시키도록 제어될 수 있다. 리보일러 스트림(11)의 온도는 분류기 바닥 스트림(31)으로부터 회수된 유분들을 정제하는 것을 돕도록 제어될 수 있다. 정제 공급 가스 스트림(5)은 코일(19)을 통한 역류 유동에서 제거된 분류기 오버헤드 스트림(18)에 의해 추가로 냉각될 수 있거나 대안적으로 냉각될 수 있다. 이 역류 열교환은 정제 공급 가스 스트림을 실질적으로 냉각시킨다. 예비냉각된 정제 공급 가스 스트림(7)은 열교환기(냉각 박스)(6)를 빠져 나가 인라인 혼합기(8)를 통해 흐르고, 여기서 압력 팽창 천연 가스 스트림(27)이 부가되고 스트림(9)에서 선택된 스트림 온도를 충족시키기 위해 필요에 따라 혼합된다. 2 상 온도 제어 스트림(9)은 분류기(10)로 들어가 증기 및 액체 스트림을 생성한다. 이러한 작동 모드에서 분류기(10) 오버헤드 증기 희박 스트림(14)은 주로 C2 - 유분이다. 분류기(10) 오버헤드 온도는 압력 팽창된 천연 가스 환류 스트림(29)에 의해 제어된다. 분류기(10)는 전형적으로 추가 분류 및 열 교환을 제공하기 위해 트레이(미도시)가 제공되어 분리를 용이하게 한다. 분류기(10)의 바닥 온도는 열교환기(냉각 박스)(6)의 코일(12)을 통해 열을 얻는 순환 액체 스트림(11)에 의해 제어되며, 가열된 순환 바닥 스트림(13)은 분류기(10)의 상부 바닥 섹션으로 되돌아가 경질 유분이 제거된다. 분류된 액체 풍부 바닥 스트림(31)은 주로 C3 + 유분이고, 그 바닥 스트림으로서 회수되도록 분류기(10)를 빠져 나간다. 이 스트림은 프로판을 회수하는 것과 같이 추가로 처리되거나 분류될 수 있다. 분류된 액체 풍부 스트림(31)은 C2 + 유분일 수 있고 오버헤드 증기 스트림(14)은 주로 메탄일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
공정에 사용되는 냉매는 공정에서 두 가지 기능을 제공하는 정제 연료 가스 스트림에 혼합된 예비냉각된 압력 팽창 천연 가스 스트림이다. 첫째, 스트림은 C3 + 유분들을 냉각 및 응축시키는 냉매 역할을 하고 둘째, 회수된 C3 + 유분들의 정제 연료 가스 스트림의 발열 값을 동시에 대체한다. 도시된 예에서, 고압 천연 가스는 라인(24)을 통해 공급되고 열교환기(17)에서 예비냉각된다. 예비냉각된 가스 스트림(25)의 슬립 스트림은 가스 팽창기(26)를 통해 라우팅된다. 팽창하는 동안, 모든 1 bar 압력 강하에 대해 가스 온도는 1.5℃ 내지 2℃ 사이로 떨어진다. 생성된 극저온 온도는 스트림(7과 25) 사이의 델타 P에 따라 달라진다. 일반적으로 온도는 -100℃보다 낮을 수 있다. 팽창은 도 2에 도시된 팽창기 밸브(32) 또는 도 1에 도시된 터보 팽창기(26)를 사용하여 달성될 수 있다. 가스 팽창기(26)는 전기를 생산하기 위해 발전기 또는 원동기에 연결될 수 있는 샤프트 작업을 생성한다. 감압된 천연 가스 스트림(27)은 인라인 혼합기(8)에 극저온 천연 가스를 공급한다. 감압된 극저온 천연 가스 스트림(27) 유량은 스트림(9)의 온도를 제어하기 위해 제어될 수 있다. 스트림(27)은 스트림(9)의 온도를 제어하기 위해 인라인 혼합기(8)에서 부가되고 예비냉각된 정제 가스 스트림(7)과 혼합된다. 예비냉각된 고압 천연 가스 스트림(25)의 슬립 스트림은 팽창기(26)의 상류로 전환될 수 있고, 열교환기(15)에서 추가로 냉각될 수 있다. 더 차가운 고압 천연 가스 스트림(28)은 가스 팽창기(29)를 통해 라우팅되어 분류기(10)의 상단으로 들어가는 2 상 극저온 천연 가스 스트림(30)을 생성한다. 2 상 유동 극저온 천연 가스 환류 스트림(30)은 분류기(10) 오버헤드 스트림(14)을 조절하도록 제어된다. 알려진 바와 같이, 환류 스트림은 일반적으로 분류기의 상단 섹션에 주입되며 오버헤드 스트림의 온도 및 잠재적으로 조성을 제어하는데 사용된다.
주요 특징은 외부 냉장 시스템의 사용을 제거하고 동시에 회수된 유분들의 발열 값을 대체하는 공정의 단순성이다. 또 다른 특징은 공정 운영 파라미터를 충족하기 위해 천연 가스만 필요에 따라 추가되기 때문에 다양한 운영 조건을 충족할 수 있는 공정의 가요성이다. 이 공정은 또한 기존의 극저온 냉장 공정에서와 같이 외부 냉장 시설을 사용하지 않기 때문에 다른 공정과 비교할 때 상당한 에너지 절약을 제공한다. 이 공정은 모든 정제 연료 가스 플랜트 크기에 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 1과의 주요 차이점은 감압 가스 팽창기(26, 29)를 각각 감압 JT-밸브(줄-톰슨 밸브)(32 및 33)로 대체하는 것이다. 이 공정 방향은 가스 팽창기에 비해 JT-밸브를 가로질러 천연 가스를 팽창시켜 냉장 온도를 생성하는 대체 방법을 제공한다. 생성된 냉각 온도는 모든 1bar 압력에 대한 온도 강하는 약 -0.5 ℃인데 비해 가스 팽창기를 가로지르는 모든 1bar 압력에 대한 온도 강하는 -2 ℃이기 때문에 가스 팽창기에 의해 생성된 온도보다 훨씬 낮을 것이다. 도 2에서, 유분 회수를 위한 작동 모드는 도 1의 작동 모드보다 비용이 적게 든다. 도 2에 도시된 작동 모드의 이점은 더 낮은 자본 비용이다.
도 3을 참조하면, C2 + 유분들 및 수소를 회수하기 위해 공정이 추가로 팽창되는 예가 도시된다. C2 - 유분들의 분류기 오버헤드 희박 스트림(14)은 스트림(40 및 42)에 의해 냉각 박스(50)에서 추가로 냉각된다. 냉각된 오버헤드 스트림(34)은 인라인 혼합기(35)로 들어가고 여기서 감압된 천연 가스 스트림(49)과 혼합함으로써 추가로 냉각되고 그 후, 혼합된 2 상 유동 스트림(36)은 가스/액체 분리기(37)로 들어간다. 가스-액체 분리기는 또한 분류기일 수 있다. 인라인 혼합기(35)로의 감압된 천연 가스 스트림(49)은 더 차가운 고압 천연 가스 스트림(28)으로부터 유래되고 열교환기(39)에서 추가로 냉각되는 예비냉각된 고압 천연 가스 스트림(46)에 의해 공급되고, 고압 냉각된 천연 가스 스트림(47)은 이어서 가스 압력 팽창기(48)에서 팽창되어 -140℃까지의 극저온에서 인라인 혼합기(35)로 2 상 천연 가스 스트림(49)을 생성한다. 액상 스트림(38)은 분리기의 바닥을 빠져 나가고, 슬립 스트림(51)은 환류 펌프(52)로 라우팅되어 환류 스트림(53)을 분류기(10)의 상단으로 전달할 수 있다. 환류 스트림(53)은 분류기(10) 오버헤드 온도 요건을 충족하도록 제어된다. 이 작동 모드에서, 극저온 천연 가스 스트림(30)은 액체 환류 스트림(53) 아래의 분류기(10)로 주입된다. 액체 스트림(38)은 열교환기(39)를 통해 스트림(46)을 예비냉각하고, 스트림(40)은 냉각 박스(50)로 들어가서 스트림(14)에 추가 냉각을 제공하고, 스트림(41)을 통해서 냉각 박스(50)를 빠져 나가서 열교환기(15)를 통하여 스트림(28)을 예비냉각한다. 희박 가스 스트림(16)은 열교환기(17)에서 추가로 가온되어 고압 천연 가스 스트림(24)을 예비냉각한다. 희박 가스 스트림(18)은 코일(19)을 통해 냉각 박스(6)에서 추가로 가온되고, 스트림(20)을 통해 냉각 박스를 빠져 나가고 밸브(21)를 연료 가스 헤더(23)로 차단한다. 연료 가스 헤더(23)는 밸브(22)에 의해 정제 연료 가스 스트림(1)으로부터 분리된다. 오버헤드 가스 스트림(42), 주로 수소는 분리기(37)를 빠져 나가 스트림(14)에 대한 냉각 상자(50)의 냉각 에너지를 제공한다. 가스 스트림(43)은 일련의 열교환기(15, 17)에서 추가로 가온되고 스트림(45)으로서 유닛을 떠난다. 이러한 작동 모드에서, 스트림(31)을 통해 회수된 생성물은 회수물이 C3 + 유분들인 도 1에 비해 C2 + 유분들이다. 더욱이, 이러한 작동 모드는 정제 연료 가스 스트림에서 수소 유분들을 회수하는 수단을 제공한다. 이는 열교환기의 공정 배열을 통해 더 차가운 극저온을 생성하여 먼저 냉각 에너지를 회수한 다음 고압 예비냉각 천연 가스 스트림의 팽창에 의해 더 차가운 극저온을 생성함으로써 달성된다. 이 공정의 특징은 프로판 냉장 패키지 유닛 등과 같은 외부 냉장 시스템을 사용하지 않거나 또는 기존 정제 연료 가스 회수 공정에서 사용되는 스폰지 오일과 같은 용제를 사용하지 않고 발열 값을 연료 가스 스트림으로 회수하고 동시에 대체하는 것이다.
도 4를 참조하면, 공정은 C2 + 유분들 및 수소를 회수하기 위해 더욱 향상될 수 있다. 도 3과 도 4의 차이점은 고압 천연 가스 라인(24)의 압력을 증가시키는 부스터 압축기(54)의 추가에 이어서 공기 교환기(56)에서 고압 천연 가스 스트림(24)의 주변 냉각에 따른 것이다. 스트림(57)으로의 천연 가스 스트림(24)의 압력의 부스팅(boosting)은 가스가 소모될 때 더 차가운 온도를 생성하는 능력을 제공한다. 이 특징은 더 차가운 온도를 생성하고 생성물 회수를 향상시키는 공정을 개선한 것이다. 이는 고압 천연 가스 공급 압력이 공정이 원하는 극저온을 달성하는데 필요한 것보다 낮을 때 특히 중요하다.
도 5를 참조하면, 공정은 C2 + 유분들 및 수소를 회수하기 위해 더욱 향상될 수 있다. 도 4와 도 5의 차이점은 정제 가스 스트림(3)에 부스터 압축기(58)를 추가한 다음 공기 교환기(4)에서 풍부한 연료 가스 스트림(3)의 주변 냉각에 따른 것이다. 또한 스트림(59)으로 풍부한 연료 가스 스트림(3)의 압력을 부스팅함으로써, 더 높은 풍부한 연료 가스 압력에서 유분들의 이슬점이 낮아질 것이기 때문에 풍부한 연료 가스 스트림 유분들을 응축시키는데 필요한 저온 에너지를 감소시킨다. 이는 공정 목표를 충족하는데 필요한 고압 천연 가스 공급물이 용광로 또는 보일러의 연소에 필요한 정제 연료 가스보다 많고 따라서 타고 있는 천연 가스의 연소 가능성을 피할 때 특히 중요하다.
도 6을 참조하면, 공정은 C2 + 유분들 및 수소를 회수하기 위해 더욱 향상될 수 있다. 도 5와 도 6의 차이점은 C2 + 유분들 및 수소의 회수를 위한 냉각 요구를 최적화하도록 환류 스트림으로서 공정에 추가 냉각을 제공하기 위해 저장 드럼(60)으로 표시되는 LNG 공급원의 추가이다. LNG의 공급은 가압된 LNG 스트림(63)을 얻기 위해 저장 드럼(60)에 의해 제공되고 스트림(61)을 통해 LNG 펌프(62)로 라우팅된다. 가압된 LNG 스트림(63)은 온도 제어 밸브(64)를 통해 분류기(10)의 상단으로 공급되어 스트림(14)의 조성을 최적화한다. 또한, 가압된 LNG 스트림(65)은 스트림(67)을 통해서 분리기(37)로 들어가서 분리기(37) 오버헤드 스트림(42)을 최적화하기 위해 온도 제어 밸브(66)를 통해 라우팅된다. 환류 스트림으로서 LNG를 추가하면, 스트림(14 및 42)의 유분을 최적화하기 위해 대안 냉각 소스를 제공한다.
도 7을 참조하면, 공정은 정제 풍부 연료 가스 스트림(2)으로부터의 열이 리보일러 스트림(11)을 재순환하는 분류기에 의해 열교환기(704)에서 먼저 회수되고 가열된 순환 바닥 스트림(13)을 통한 분류기(10)의 바닥으로 반환되는 도 5의 공정의 변형이다. 이 정제 스트림은 천연 가스 팽창기(728)에 의해 생성된 샤프트 동력(729)에 의해 압축되고 응축된 유분들을 분리하기 위해 더 높은 압력에서 일련의 열교환기에 의해 추가로 냉각된다. 주로 C2 + 유분들 및 수소의 비응축 유분들은 분리된 C2 + 유분들을 액체 회수를 위해 분류기로 감압하기 전에 수소 회수를 위해 멤브레인(720)으로 라우팅된다. 멤브레인 대신에, 공정은 수소를 회수하는 대안 옵션으로 압력 변동 흡착(PSA) 유닛을 사용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 도 5와의 주요 차이점은 응축된 정제 스트림 유분들의 분리와 여기에 멤브레인으로 도시된 수소 회수 유닛으로의 비응축 유분들의 라우팅이다. 분리된 C2 + 유분들은 분류기로 라우팅된다.
정제 연료 가스 스트림(2)은 밸브(3)를 통해 리보일러 열교환기(704)로 라우팅되어 액체 스트림(31) 조성을 제어하기 위해 분류기(10) 바닥에 열을 제공한다. 더 차가운 정제 연료 가스 스트림(705)은 그 다음 압축기(706)에서 샤프트 동력(729)에 의해 압축되고; 압축된 스트림(707)은 먼저 열교환기(708)에서 주위 공기 온도에 의해 냉각된다. 주위 냉각된 정제 풍부 연료 가스 스트림(709)은 가압된 액체 스트림(744)에 의해 열교환기(710)에서 냉각된다. 정제 풍부 연료 가스 스트림(711)은 그 다음 냉각기 정제 풍부 연료 가스 스트림(713)이 분리기(714)로 들어가는 열교환기(712)에서 추가로 냉각된다. 응축된 액체 유분 스트림(715)은 JT 밸브(716)에 의해 감압되고 스트림(717)을 통해 분류기(10)로 들어간다. 분리된 가스 스트림(719), 주로 C2 + 유분들 및 수소는 멤브레인 유닛(720)으로 들어가서 수소 유분 스트림(721)을 분리시키고 회수한다. 분리된 나머지 가스는 스트림(722)을 통해 JT 밸브(723)로 라우팅되고 스트림(724)을 통해 분류기(10)로 들어간다. 천연 가스 스트림(24)은 더 차가운 천연 가스 스트림(727)을 얻기 위해 가압된 액체 스트림(741)에 의해서 먼저 열교환기(726)에서 예비냉각된다. 더 차가운 천연 가스 스트림(727)은 가스 팽창기(728)에서 감압되어서 분리기(731)로 라우팅되고 응축된 천연 가스 스트림(735) 및 가스 냉각 천연 가스 스트림(732)으로 분리되는 극저온 천연 가스 스트림(730)을 생성한다. 응축된 천연 가스 스트림(735)은 환류 스트림으로서 밸브(736)를 통해 분류기(10)로 라우팅된다. 가스 냉각 천연 가스 스트림(732)은 밸브(733) 및 스트림(734)을 통해 스트림(724)으로 그리고 분류기(10)로 라우팅된다. 분류기 오버헤드 스트림(14)은 스트림(743)을 통해 유닛을 빠져 나가서 밸브(21)를 통해 연료 가스 헤더(23) 내로 들어가기 전에 정제 풍부 연료 가스 스트림(711)에 냉각 에너지를 제공한다. 바닥 스트림(31)은 액체 펌프(740)에서 가압되어 가압된 액체 스트림(741)을 얻는다. 가압된 액체 스트림은 스트림(745)을 통해 시스템을 빠져 나가기 전에 천연 가스 스트림(24) 및 정제 연료 가스 스트림(709)을 냉각시키는데 사용된다. 멤브레인 유닛(720)이 수소 회수를 위해 PSA 유닛으로 대체될 수 있다는 것은 당업자에 의해 이해된다. 더욱이, 수소 회수가 필요하지 않으면, 유닛(720)은 가스 팽창기로 대체되어 스트림(722)에서 더 많은 전기와 더 낮은 온도를 생성할 수 있다.
도 8을 참조하면, 공정은 정제 풍부 연료 가스 스트림이 팽창된 가스 천연 가스 스트림에 의해 추가로 냉각되어 수소 회수를 위해 더 희박하게 분리된 C2 + 유분들 및 수소를 생성하는 도 7의 공정의 변형이다. 도시된 바와 같이, 도 7과의 주요 차이점은 수소 회수 유닛으로 더 희박한 비응축 유분 스트림을 생성하고 가스 팽창 천연 가스 스트림에 의해 분류기를 우회하는 더 냉각된 정제 풍부 연료 가스 스트림 유분들이다. 도 8에서, 분리기(731)로부터의 가스 냉각 천연 가스 스트림(732)은 스트림(804)을 통해 분리기(714)로 들어가는 열교환기(802)에서의 냉각기 정제 풍부 연료 가스 스트림(713)을 냉각시키는데 사용된다. 기체 천연 가스는 스트림(803)을 통해 열교환기(802)를 떠나고, 여기서 희박 스트림(806)을 형성하기 위해 분류기 오버헤드 스트림(14)에 들어가서 분류기(10)를 우회한다. 희박 스트림(806)은 열교환기(712)를 통해 정제 풍부 연료 가스 스트림(711)에 냉각 에너지를 제공하고 스트림(807) 및 밸브(21)를 통해 액체 회수 유닛을 떠나서 연료 가스 헤더(23) 내로 들어간다.
이 특허 문헌에서, "포함하는"이라는 단어는 그 단어 뒤에 오는 항목이 포함된다는 의미로 비 제한적인 의미로 사용되지만, 특별히 언급되지 않은 항목은 제외되지 않는다. 단수 표현에 의한 요소에 대한 언급은 문맥 상 요소들 중 하나만 있을 것을 명확하게 요구하지 않는 한 하나 이상의 요소가 존재할 가능성을 배제하지 않는다.
청구범위는 예에 제시된 바람직한 실시예에 의해 제한되어서는 안되며, 전체적으로 설명과 일치하는 광범위한 목적의 해석이 주어져야 한다.

Claims (24)

  1. 정제 연료 가스 스트림으로부터 적어도 C3 + 유분(fraction)들을 응축시키고 분류하기 위해 냉각 소스로서 고압 천연 가스의 공급물을 사용하여 상기 정제 연료 가스 스트림으로부터 유분들을 회수하는 방법으로서,
    상기 고압 천연 가스 스트림을 냉각 천연 가스 스트림으로 팽창시키는 단계;
    상기 정제 연료 가스 스트림을 냉각시키기 위해 상기 냉각 천연 가스 스트림을 사용하는 단계;
    분류기(fractionator)를 사용하여 상기 냉각된 정제 연료 가스 스트림으로부터 적어도 C3 + 유분들을 분리시키는 단계;
    상기 분류기의 바닥으로부터 상기 적어도 C3 + 유분들을 포함하는 액체 스트림을 회수하는 단계; 및
    상기 정제 연료 가스 스트림 및 상기 고압 천연 가스 스트림으로부터 유래된 천연 가스를 포함하는 분리된 연료 가스 스트림을 회수하는 단계로서, 상기 분리된 연료 가스 스트림의 적어도 일부는 상기 분류기로부터의 오버헤드 스트림을 포함하는 상기 연료 가스 스트림을 회수하는 단계를 포함하는, 회수 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회수된 액체 스트림에 있는 상기 적어도 C3 + 유분들은 C2 + 유분들을 포함하는, 회수 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정제 연료 가스 스트림 또는 상기 오버헤드 스트림으로부터 수소 가스를 분리시키는 단계를 추가로 포함하는, 회수 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수소 가스는 멤브레인 분리기를 사용하거나 수소 함유 가스 스트림을 액화시킴으로써 회수되는, 회수 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정제 연료 가스 스트림은 하나 이상의 열교환기에서 상기 냉각 천연 가스 스트림에 의해, 직접 혼합에 의해, 또는 하나 이상의 열교환기에서 상기 냉각 천연 가스 스트림 및 직접 혼합 둘 모두에 의해 냉각되는, 회수 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 분류기를 작동시키는 단계는 다음 단계들 즉,
    상기 분류기의 오버헤드 스트림 온도를 제어하기 위해 상기 분류기의 상단에 적어도 하나의 환류 스트림을 주입하는 단계;
    열교환 및 분류를 위해 상기 분류기에 트레이들을 제공하는 단계; 및
    분류기 바닥 온도를 제어하기 위해 상기 분류기 하부 섹션으로부터의 천연 가스 스트림을 리보일러 회로를 통해 순환시키는 단계 중 하나 이상을 포함하는, 회수 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 분류기의 상단에 적어도 하나의 환류 스트림을 주입하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 환류 스트림은 상기 고압 천연 가스 스트림, 액체 천연 가스의 공급물, 또는 상기 고압 천연 가스 스트림 및 상기 액체 천연 가스의 공급물 모두로부터 유래되는, 회수 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리된 연료 가스 스트림 내의 고압 천연 가스 스트림으로부터 유래된 상기 천연 가스는 상기 정제 연료 가스 스트림으로부터 분리된 적어도 C3 + 유분들에 대한 연료 열량 대체물(fuel calorific value replacement)인, 회수 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    냉각 천연 가스 스트림에 의해 냉각되기 전의 정제 가스 스트림의 온도, 및 팽창 전의 상기 고압 천연 가스 스트림의 온도 중 하나 이상을 냉각시키는 단계를 포함하는 예비조절 단계를 추가로 포함하는, 회수 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 예비조절 단계는 상기 분류기로부터의 하나 이상의 천연 가스 스트림에 의해 냉각되는 주변 공기 교환기 또는 하나 이상의 열교환기를 사용하는 단계를 포함하는, 회수 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각된 고압 천연 가스 스트림이 극저온 온도들로 냉각되도록 팽창 전에 상기 고압 천연 가스 스트림을 냉각시키는 단계를 추가로 포함하고, 상기 극저온 온도들은 상기 정제 연료 가스 스트림으로부터 메탄을 냉각시키고 응축시키는데 사용되는, 회수 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각된 고압 천연 가스 스트림은 액체 스트림과 가스 스트림으로 분리되고, 상기 액체 스트림은 상기 분류기 내로 주입되고 상기 가스 스트림은 상기 정제 가스 스트림을 냉각시키기 위해 상기 분류기 또는 상기 열교환기 내로 주입되는, 회수 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 정제 연료 가스 스트림으로부터 수소 가스를 분리시키는 단계를 추가로 포함하는, 회수 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 수소 가스를 분리시키는 단계는 상기 정제 연료 가스 스트림을 멤브레인 분리기를 통과시키거나 상기 정제 연료 가스 스트림을 냉각시켜 상기 탄화수소 유분들을 응축시키는 단계를 포함하는, 회수 방법.
  15. 정제 연료 가스 스트림으로부터 적어도 C3 + 유분들을 응축시키기 위한 냉각 소스로서 고압 천연 가스의 공급물을 사용하여 상기 정제 연료 가스 스트림으로부터 유분들을 회수하기 위한 정제 유분 회수 플랜트로서, 상기 정제 액체 회수 플랜트는:
    상기 정제 연료 가스 스트림을 수용하기 위한 연료 가스 입구;
    적어도 C3 + 유분들을 응축시키기 위해 상기 정제 연료 가스 스트림을 조절하는 분류기;
    액체 유분들의 스트림을 회수하기 위해 상기 분류기의 바닥에 연결된 액체 출구;
    상기 분류기로부터 오버헤드 스트림을 수용하도록 연결된 연료 가스 출구; 및
    상기 고압 천연 가스 스트림을 수용하는 입구 및 상기 연료 가스 입구와 상기 연료 가스 출구 사이의 하나 이상의 지점에서 팽창된 천연 가스를 주입하도록 연결된 출구를 갖는 가스 팽창기로서, 적어도 하나의 지점은 상기 팽창된 천연 가스가 상기 분류기의 온도를 조절하는데 사용되도록 상기 분류기에 또는 상기 분류기의 상류에 위치되는, 상기 가스 팽창기를 포함하는, 정제 유분 회수 플랜트.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 분류기는 C2 + 유분들을 응축시키도록 상기 정제 연료 가스 스트림을 조절하는, 정제 유분 회수 플랜트.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 정제 연료 가스 스트림으로부터 운반되는 수소 가스를 분리하기 위해 상기 연료 가스 입구와 상기 연료 가스 출구 사이에 연결된 수소 분리기를 추가로 포함하는, 정제 유분 회수 플랜트.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 수소 분리기는 탄화수소를 응축시키는 멤브레인 분리기 또는 응축기와 응축된 탄화수소로부터 수소 가스를 분리하기 위한 상 분리기를 포함하는, 정제 유분 회수 플랜트.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 정제 연료 가스 스트림을 냉각시키는 상기 분류기의 상류에 하나 이상의 열교환기를 추가로 포함하는, 정제 유분 회수 플랜트.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 열교환기는 주변 공기, 상기 팽창된 천연 가스 또는 상기 분류기로부터의 하나 이상의 천연 가스 스트림에 의해 냉각되는, 정제 유분 회수 플랜트.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 분류기는:
    상기 분류기의 오버헤드 온도를 제어하는 상기 분류기의 상단에 있는 적어도 하나의 환류 스트림 입구;
    열교환 및 분류를 위한 하나 이상의 트레이; 및
    상기 분류기의 하부 섹션에 있는 적어도 하나의 리보일러 회로로서, 상기 분류기 바닥 온도를 제어하기 위해 사용되는 상기 적어도 하나의 리보일러 회로로 이루어지는 그룹 중 하나 이상을 추가로 포함하는, 정제 유분 회수 플랜트.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 분류기는 액체 천연 가스의 공급원에 연결된 환류 입구를 포함하는, 정제 유분 회수 플랜트.
  23. 제 15 항에 있어서,
    팽창 전에 상기 고압 천연 가스 스트림의 온도를 조절하기 위해 상기 가스 팽창기의 상류에 열교환기를 추가로 포함하는, 정제 유분 회수 플랜트.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 팽창된 압력 천연 가스 스트림을 액체 스트림 및 증기 스트림으로 분리하기 위한 분리기를 추가로 포함하고, 상기 액체 스트림 및 상기 증기 스트림은 상이한 지점들에서 주입되는, 정제 유분 회수 플랜트.
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