TW201727176A - 碳氫化合物加工廠之模組化 - Google Patents

碳氫化合物加工廠之模組化 Download PDF

Info

Publication number
TW201727176A
TW201727176A TW105131065A TW105131065A TW201727176A TW 201727176 A TW201727176 A TW 201727176A TW 105131065 A TW105131065 A TW 105131065A TW 105131065 A TW105131065 A TW 105131065A TW 201727176 A TW201727176 A TW 201727176A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
module
purpose module
hydrocarbon processing
processing
processing plant
Prior art date
Application number
TW105131065A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI656313B (zh
Inventor
艾許利 蓋伊
索玲 盧帕斯庫
Original Assignee
艾克頌美孚上游研究公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 艾克頌美孚上游研究公司 filed Critical 艾克頌美孚上游研究公司
Publication of TW201727176A publication Critical patent/TW201727176A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI656313B publication Critical patent/TWI656313B/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • C10L3/102—Removal of contaminants of acid contaminants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • C10L3/106—Removal of contaminants of water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0082—Methane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0085—Ethane; Ethylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0087—Propane; Propylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0214—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • F25J1/0215—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle
    • F25J1/0216—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle using a C3 pre-cooling cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0259—Modularity and arrangement of parts of the liquefaction unit and in particular of the cold box, e.g. pre-fabrication, assembling and erection, dimensions, horizontal layout "plot"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0296—Removal of the heat of compression, e.g. within an inter- or afterstage-cooler against an ambient heat sink
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/60—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/60—Natural gas or synthetic natural gas [SNG]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64—Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/66—Separating acid gases, e.g. CO2, SO2, H2S or RSH
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/68—Separating water or hydrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

本文揭示一種碳氫化合物加工廠，例如LNG工廠。管架結構具有與其相關聯之該列的該主軸平行的一主軸。在經輸送到一操作位置之前實質地預組裝的一第一多用途模組具有與該管架的該主軸平行或垂直的一主軸。該第一多用途模組含有：施行與碳氫化合物加工或處理相關之一功能的加工部件；管道系統，其將該等加工部件直接連接到與該第一多用途模組相鄰的一第二模組，且其中該等管道系統的至少一部分與該管架結構的該主軸對準；以及至少一個熱交換器，其位於該第一多用途模組中並且可操作地連接到在該碳氫化合物加工廠中的加工部件。

Description

碳氫化合物加工廠之模組化 [相關申請案之交互參照]
本申請案主張2015年10月6日提出申請之美國專利申請案62/237,838號、名為碳氫化合物加工廠之模組化(Modularization of a hydrocarbon processing plant)的優先權權益，全文在此以引用的方式併入。
本揭露通常關於碳氫化合物加工廠之領域。更具體地，本揭露關於碳氫化合物加工廠(諸如液化天然氣(LNG)加工廠)的有效設計、建構、及操作。
此章節意圖介紹該技術的許多態樣，其可能與本揭露相關聯。本討論意圖提供一種用以促進較佳理解本揭露之特定態樣的框架。於是，應該理解，此章節應該從這個角度而不一定是對習知技術的承認來閱讀。
在LNG生產合同的競爭日益增加的時候，提高未來LNG計畫的獲利能力是非常需要的。為了這麼做，LNG 生產商可識別且最佳化適用於各計畫的關鍵成本驅動因素與效率。在具有高成本與低現場勞動生產率的位置中呈現經濟性的計畫，可能需要將建構與委託LNG工廠所需之現場勞力的範圍與程度最小化。正應用模組化技術來解決此挑戰，其係藉由將範圍從現場建造轉移到在專業製造場地內建造。不過，對於大規模的LNG計畫而言，架構範圍的模組化仍然可導致顯著的現場整合成本。於是，與工業目前所部署的其他模組化方法相較之下，人們認識到，有必要在工廠建構工業中，從工廠現場移除額外的工作範圍。
圖1與圖2描繪LNG生產設備的已知佈局，其可稱為LNG列10。LNG列10包括沿著中央管架12配置的多個加工單元。加工單元彼此連接，且經由多個管道與導管連接到在管架內的任何功能性單元，該等管道與導管依需求引導效用流、饋送氣體14、以及所得的產物與副產物。在圖1所示的實例中，LNG列10包括酸性氣體移除(AGR)單元16，該單元從饋送氣體14去除CO2與H2S分子，達到防止下游製冷與液化單元中之凍結所需的非常低水平。脫水單元18從請送氣體去除水分子，達到防止下游製冷與液化單元中之凍結所需的非常低水平。重碳氫化合物捕捉(HHC)或重碳氫化合物移除單元20從饋送氣體去除C6 +分子至防止下游製冷與液化單元中的凍結所必要的水平之下。脫水單元18與HHC單元20可隔開，或如圖1所示，可組合成單一分子。其他加工單元，諸如 低溫熱交換器與端閃式氣體裝備22、製冷壓縮器24與26、以及C3冷凍器單元28也包括在內。饋送氣體的製冷與液化係使用許多已知製冷電路的任一者得到。舉個實例，機械製冷冷卻器30、32包括在管架12中或上，且所得的萃取焓則使用周圍環境冷卻熱交換器排放，諸如排列在管架12中或較佳地排列在管架12上的空氣鰭片冷卻器34(圖2)。機械功率係藉由一或多個驅動器(未圖示)傳送到製冷壓縮器24、26。多個驅動器可以是氣體加熱渦輪機、電馬達、或類似物。使用冷凍劑過熱回降器與過冷卻器單元36與冷凍劑冷凝器單元38，以根據已知的原理將廢冷凍劑(諸如丙烷)過熱回降、冷凝、以及過冷卻，以使用周圍環境冷卻熱交換器(諸如空氣鰭片冷卻器)來排放焓。藉由將管架12分成模組12a、12b、12c、12d、及12e，可將LNG列10進一步模組化。加工單元與管架模組的各個可在製造場地或其他場外製造位置處預組裝、輸送到LNG列的操作現場、且連接在一起以建構完成的LNG列。
圖1所示的LNG列10代表將氣體加工廠設計模組化的已知嘗試，且其特徵為沿著中央管架12安裝加工單元(諸如AGR單元、脫水單元、及/或HHC單元)，且在隔開單元之間的管道連接係路由經過中央管架12。不過，此模組化策略導致加工單元與管架模組之間介面處之明顯數量的管道連接。在現場連接管道連接是勞力密集的活動。再者，連接兩個加工模組(諸如AGR單元16與脫 水單元18)的各線33，必須通過管架，以這麼做，且在與由線穿過之現場處各別安裝之各中央管架段的介面處，將有最少兩個的現場連接。
此外，在周圍環境空氣冷卻LNG列設計中，空氣冷卻熱交換器34通常以一組或數組安裝在中央管架結構頂部上。這些熱交換器的尺寸與數目可建立中央管架12的長度與寬度，以及結果，LNG列的總體覆蓋區。此佈局導致在空氣冷卻器管架模組與運行通過管架模組的管道段之間介面處之明顯數量的勞力密集大孔管道連接，且這些連接通常在操作現場而非製造現場完成。
用以模組化LNG列之設計的另一嘗試使用小容量的LNG列(~2 MTA)，且使用施行AGR單元、脫水單元、以及HHC單元之功能的單一天然氣處理模組。不過，假如需要處理更高容量的LNG，必須使用多個相同模組化的列，其導致在LNG現場之模組互連與相關聯工作範圍的複製。因此，因此，需要一種用於高容量碳氫化合物加工廠的模組化設計，例如LNG列，其中用以在操作現場組裝其模組化部件的工作量則會被最小化。
在一態樣中，揭示一種碳氫化合物加工廠。一管架結構，其具有與相關聯之該列之該主軸平行的一主軸。一第一多用途模組，其在經輸送到一操作現場之前實質地預組裝，該第一多用途模組具有與該管架的該主軸平行的一主 軸。該第一多用途模組含有：加工部件，其施行與碳氫化合物加工或處理相關之一功能；管道系統，其將該等加工部件直接連接到第二，在此，該第二多用途模組與該第一多用途模組相鄰，並且其中，該等管道系統的至少一部分與該管架結構的該主軸對準；以及至少一個熱交換器，其位於該第一多用途模組中並且可操作地連接到該碳氫化合物加工廠中的加工部件。
本揭露亦提供一種碳氫化合物加工廠之方法。一管架結構具有與相關聯之該列之該主軸平行的一主軸。一第一多用途模組，其在經輸送到一操作現場之前實質地預組裝，該第一多用途模組具有與該管架的該主軸垂直或實質垂直的一主軸。該第一多用途模組含有：加工部件，其施行與碳氫化合物加工或處理相關之一功能；管道系統，其將該等加工部件直接連接到一第二模組，在此，該第二模組與該第一多用途模組相鄰，並且其中，該等管道系統的至少一部分與該管架結構的該主軸對準，以及複數個熱交換器，其位於該第一多用途模組中並且可操作地連接到定位於該碳氫化合物加工廠中的加工部件。該複數個熱交換器與該第一多用途模組的該主軸對準。
本揭露進一步提供一種建構碳氫化合物加工廠的方法。提供一列於一操作現場。該列具有一主軸。提供一管架結構於該操作現場。該管架結構具有平行於該列之該主軸的一主軸。提供沿著該列之該主軸運行的一熱交換器組。在與該操作現場隔開的一製造現場，實質地預組裝一 第一多用途模組。該第一多用途模組包括：加工部件，該等加工部件施行與碳氫化合物加工或處理有關的一功能；管道系統；以及複數個熱交換器，其可操作地連接到在該列中的加工部件，其中該複數個熱交換器與該第一多用途模組的該主軸對準。將該第一多用途模組輸送到該操作現場。在該操作現場，將該第一多用途模組可操作地連接到該列，使得(a)該第一多用途模組的該主軸平行於或實質地垂直於該管架的該主軸，(b)該等管道系統將該等加工部件直接連接到與該第一多用途模組相鄰的一第二模組，以及(c)該等管道系統中的至少一部分與該管架結構的該主軸對準。
上文已經廣泛地略術本揭露的特徵，使得接下來的實施方式可令人較佳理解。額外的特徵亦將在本文中說明。
10‧‧‧液化天然氣(LNG)列
12‧‧‧中央管架
12a‧‧‧模組
12b‧‧‧模組
12c‧‧‧模組
12d‧‧‧模組
12e‧‧‧模組
14‧‧‧饋送氣體
16‧‧‧酸性氣體移除單元
18‧‧‧脫水單元
20‧‧‧高碳氫化合物捕捉或高碳氫化合物移除單元
22‧‧‧低溫熱交換器與端閃式氣體裝備
24‧‧‧製冷壓縮器
26‧‧‧製冷壓縮器
28‧‧‧C3冷凍器單元
30‧‧‧機械製冷冷卻器
32‧‧‧機械製冷冷卻器
33‧‧‧線
34‧‧‧空氣鰭片冷卻器或空氣冷卻熱交換器
36‧‧‧冷凍劑過熱回降器與過冷卻器單元
38‧‧‧冷凍劑冷凝器單元
300‧‧‧液化天然氣(LNG)列
302‧‧‧主軸
304‧‧‧主軸
312‧‧‧中央管架
314‧‧‧饋送氣體流
316‧‧‧酸性氣體移除(AGR)模組
318‧‧‧脫水單元
320‧‧‧高碳氫化合物捕捉(HHC)或高碳氫化合物移除單元
322‧‧‧低溫熱交換器與端閃式氣體裝備
324‧‧‧製冷壓縮器
326‧‧‧製冷壓縮器
328‧‧‧C3冷凍器單元
330‧‧‧機械製冷冷卻器
332‧‧‧機械製冷冷卻器
336‧‧‧冷凍劑過熱回降器與過冷卻器單元
400‧‧‧液化天然氣(LNG)列
402‧‧‧主軸
404‧‧‧主軸
406‧‧‧前端
412‧‧‧中央管架
416‧‧‧酸性氣體移除(AGR)加工模組
418‧‧‧多用途脫水/HHC模組
422‧‧‧低溫熱交換器與端閃式氣體設備
424‧‧‧製冷壓縮器
426‧‧‧製冷壓縮器
428‧‧‧C3冷凍器單元
430‧‧‧機械製冷冷卻器
432‧‧‧機械製冷冷卻器
436‧‧‧冷凍劑過熱回降器與過冷卻器單元
438‧‧‧冷凍劑冷凝器單元
500‧‧‧LNG列
502‧‧‧主軸
504‧‧‧主軸
506‧‧‧主軸
508‧‧‧主軸
512‧‧‧中央管架
512a‧‧‧管架模組
512b‧‧‧管架模組
512c‧‧‧管架模組
512d‧‧‧管架模組
512e‧‧‧管架模組
516‧‧‧多用途AGR模組
518‧‧‧多用途脫水/HHC模組
522‧‧‧低溫熱交換器與端閃式氣體設備
524‧‧‧製冷壓縮器
526‧‧‧製冷壓縮器
528‧‧‧C3冷凍器單元
534‧‧‧熱交換器單元
534a‧‧‧平行線
534b‧‧‧平行線
540‧‧‧熱交換器單元
542‧‧‧周圍環境空氣鰭片熱交換器
600‧‧‧LNG列
604‧‧‧主軸
606‧‧‧主軸
608‧‧‧主軸
612‧‧‧中央管架
616‧‧‧多用途AGR模組
618‧‧‧多用途脫水/HHC模組
634‧‧‧熱交換器
634a‧‧‧平行線
634b‧‧‧平行線
640‧‧‧熱交換器單元
642‧‧‧熱交換器單元
700‧‧‧LNG列
704‧‧‧主軸
706‧‧‧主軸
708‧‧‧主軸
712‧‧‧中央管架
716‧‧‧多用途AGR模組
718‧‧‧多用途脫水/HHC模組
734‧‧‧熱交換器
734a‧‧‧平行線
734b‧‧‧平行線
740‧‧‧熱交換器單元
742‧‧‧熱交換器單元
800‧‧‧方法
802‧‧‧步驟
804‧‧‧步驟
806‧‧‧步驟
808‧‧‧步驟
810‧‧‧步驟
812‧‧‧步驟
本揭露的這些與其他特徵、態樣、及優點，將從接下來的實施方式、附加申請專利範圍以及在下文簡短說明的附圖而變得明顯可見。
圖1係為根據已知原理之LNG列的示意圖。
圖2係為根據已知原理之LNG列的頂視圖。
圖3係為LNG列的示意圖。
圖4係為LNG列的示意圖。
圖5係為LNG列的頂視圖。
圖6係為LNG列的頂視圖。
圖7係為LNG列的頂視圖。
圖8係為根據本揭露態樣之方法的流程圖。
應該注意，該等圖僅僅是實例，且因此不意圖限制本揭露的範圍。更者，該等圖通常不按比例繪製，但卻為了在繪示本揭露許多態樣時方便且清楚之目的而設計。
為了促進對本揭露原理的理解，現將參考圖中所示的特徵，並將使用特定語言來說明這些特徵。不過，將必須理解到，從而不打算限制本揭露的範圍。在本文中所說明之本揭露原理的任何變更與進一步修改與任何進一步應用均會列入考慮，其將是本揭露相關技術領域中具有通常知識者通常會想到的。對於所屬相關技術領域中具有通常知識者而言顯而易見的是，為了清楚起見，與本揭露不相關的一些特徵可能不會在圖式中顯示。
一開始，為了便於參考，陳述了在本申請案中使用的特定術語及其在本上下文中使用的含義。某種程度上，本文中使用的術語沒有定義如下，應該將相關技術中的人已經給予那術語的最寬定義給予該術語，如在至少一個印刷出版物或授權專利中反映者。再者，本技術不受下文所示之術語用法的限制，因為用於相同或相似目的的所有等同物、同義字、新研發、以及術語或技術均被認為是在本申請專利範圍的範圍內。
如具有通常知識者將理解到的，不同的人可能透過不 同的名稱來指相同特徵或部件。本文件不打算區分僅僅名稱不同的部件或特徵。該等圖不一定按比例。本文中的特定特徵與部件可能以誇張的比例或示意形式顯示，而且為了清楚和簡潔起見，可能不會顯示習知元件的一些細節。當參考在本文中所說明的圖時，為了簡單起見，可以在多個圖中參考相同的元件符號。在接下來的實施方式中以及在申請專利範圍中，術語「包括」與「包含」以開放式方式使用，且因此應該被詮釋為意味著「包括但不限於」。
冠詞「該」、「一個(a)」、以及「一個(an)」不一定限於僅意味著一個，而是包括性且開放式的，以便能夠可選地包括多個此等元件。
如本文中所使用的，術語「大概」、「大約」、「實質上」以及類似術語，其意圖具有與在本揭露主題相關之技術領域中具有通常知識者所共同與公認之用法一致的寬廣意思。審查本揭露之所屬技術領域中具有通常知識者應該理解到，這些術語意圖允許說明經描述且申請保護的特定特徵，但不將這些特徵的範圍限制於所提供的精確數字範圍。於是，這些術語應該詮釋為指示所說明之主題的非實質性或無關緊要的修改或改變，並且被認為是在本揭露的範圍內。不過，當元件以相對於參考元件80度與100度之間的角度定向時，元件「實質上垂直於」參考元件。
術語「酸性氣體」與「酸氣」意指溶解於水以產生酸性溶液的任何氣體。酸性氣體的非限制性實例包括硫化氫(H2S)、二氧化碳(CO2)、或二氧化硫(SO2)、或 其混合物。
術語「熱交換器」意指經設計以有效地將熱從一種物質轉移或「交換」到另一物質的裝置。例示性的熱交換器類型包括並流或逆流熱交換器、間接熱交換器(例如，螺旋纏繞熱交換器、板鰭片式熱交換器，諸如硬焊鋁板鰭片型、管殼式熱交換器等等)、直接接觸熱交換器、或這些的一些組合等等。
元件的「主軸」意指平行於元件之主要線性尺寸的對稱線。換句話說，元件在其主軸的方向上比沿著與其垂直或實質垂直的任何其它軸而言是最長的。
術語「管架」意指支撐管道、導管、以及類似物的結構性系統。
雖然用詞「氣流」、「蒸氣流」、以及「液體流」分別意指氣體、蒸汽、以及液體主要存在於流中的情況，但是在氣流內也可存在其它相。例如，氣體也可存在於「液體流」中。在一些情況下，術語「氣體流」與「蒸氣流」可互換使用。
本揭露關於一種用於碳氫化合物加工廠之標準化設計與架構的系統與方法，諸如LNG列。在一態樣中，模組及/或加工單元之間的大量連接，其可藉由將加工設備與管架部件整合在連接到其他不同鄰接模組的多用途模組中來消除。此外，周圍環境冷卻熱交換器，諸如空氣鰭冷卻器，可定位於多用途模組中。這與傳統的LNG列設計形成對比，其中(1)所有的加工單元與模組均圍繞中央管 架排列，以及(2)將來自加工單元的熱量排放的周圍環境冷卻熱交換器係定位於中央管架中或上。
與已知LNG工廠佈局相較之下，本揭露的圖3至圖7顯示系統與方法的許多態樣。圖3描繪碳氫化合物加工廠，且具體地描繪LNG列300。LNG列可具有主軸302。LNG列300可包括沿著中央管架312配置的多個加工單元。中央管架312可具有主軸304。在一態樣中，LNG列300的主軸302與中央管架312的主軸304彼此平行。在進一步態樣中，主軸302與主軸304彼此重疊，或換言之，重合。中央管架312可分成多個管架模組。加工單元可將其他加工單元連接到相鄰的管架模組，及/或在中央管架312內或與該中央管架共定位的任何功能性單元，其經過依需求引導饋送氣體流314與所得的產物與副產物的多個管道與導管。在圖3所示的態樣中，加工單元可包括脫水單元318，該脫水單元可包括在內，以從饋送氣體去除水分子，達到防止下游製冷與液化單元中之凍結所需的非常低水平。另一加工單元可以是重碳氫化合物捕捉(HHC)或重碳氫化合物移除單元320，其可包括在內以從饋送氣體去除C6 +分子至防止下游製冷與液化單元中之凍結所必要的水平之下。脫水單元318與HHC單元320可隔開，或如圖3所示，可組合成單一分子。其他加工單元，諸如低溫熱交換器與端閃式氣體裝備322、製冷壓縮器324與326、以及C3冷凍器單元328也包括在內。饋送氣體的製冷與液化係使用許多已知製冷電路的任一者得 到。舉個實例，機械製冷冷卻器330、332包括在管架312中或上，且所得的萃取焓則使用周圍環境冷卻熱交換器排放，諸如排列在管架312中或較佳地排列在管架312上的空氣鰭片冷卻器。機械功率係藉由一或多個驅動器(未圖示)傳送到製冷壓縮器324、326。多個驅動器可以是氣體加熱渦輪機、電馬達、或類似物。使用冷凍劑過熱回降器與過冷卻器單元336與冷凍劑冷凝器單元(未圖示)，以根據已知的原理將廢冷凍劑(諸如丙烷)過熱回降、冷凝、以及過冷卻，以使用周圍環境冷卻熱交換器來排放焓，諸如空氣鰭片冷卻器。加工單元與管架模組的各個可在製造現場(諸如製造場地或其他場外位置)預組裝、輸送到裝配現場(諸如LNG列的期待操作現場或位置)、且連接在一起以建構完成的LNG列。
LNG列300也可包括酸性氣體移除(AGR)設備或部件，其從饋送氣體314去除CO2與H2S分子，達到防止下游製冷與液化單元中之凍結所需的非常低水平。如圖3所示，將AGR設備或部件模組化，以形成多用途的AGR模組316。AGR模組稱為「多用途」，因為它包括施行AGR功能的加工部件、連接AGR部件到其他多用途模組或到中央管架的管道系統、以及可操作地連接到AGR部件或連接到在LNG列300中別處的其他加工部件的至少一個熱交換器(較佳地，周圍環境冷卻熱交換器)。其他加工單元亦可依需求定義為多用途加工單元。多用途AGR模組316定位於LNG列300的前端處，且從中央管 架312的剩餘部分到多用途AGR模組316及/或到其它加工單元的管道連接可路由通過多用途AGR模組316。由AGR加工所使用的所有周圍環境冷卻熱交換器，例如貧胺冷卻器(未圖示)及/或再生器頂置冷卻器(未圖示)則定位於多用途AGR模組316中或上。此組態消除在圖1與圖2中所說明與顯示之習知佈局組態中必要的多用途AGR模組316與中央管架312之間的多個連接。例如，藉由消除四個或更多個大孔連接(大於12英寸或大約0.3米)以及十個或更多個小孔連接(小於12英寸或大約0.3米)可節省安裝現場的勞力成本。舉另一個實例，AGR模組可包含使用於從天然氣流去除酸性氣體的胺溶劑單元。舉進一步實例，胺系AGR可使用兩個大塔：胺吸收器與胺再生器。這兩塔可包括在多用途AGR模組316中。或者，這兩塔可豎立且連接到在操作現場的多用途AGR模組316。
另一態樣係顯示於圖4的LNG列400中。LNG列可具有主軸402。LNG列400可包括沿著中央管架412配置的多個加工單元。中央管架412可具有主軸404。在一態樣中，LNG列400的主軸402與中央管架412的主軸404彼此平行。在進一步態樣中，主軸402與主軸404彼此重疊，或彼此重合。中央管架412可分成多個管架模組。加工單元可彼此連接，且連接到在中央管架412內或與該中央管架共定位的任何功能性單元，其經過依需求引導饋送氣體流與所得的產物與副產物的多個管道與導管。在圖4 所示的態樣中，加工單元可包括AGR加工模組416，其可能是在先前所說明的多用途AGR加工模組。AGR加工模組416沿著中央管架412配置但卻與中央管架412的主軸404隔開。其他加工單元或模組可如先前所說明地包括在內，諸如：低溫熱交換器與端閃式氣體裝備422；製冷壓縮器424與426；C3冷凍器單元428；機械製冷冷卻器430、432；冷凍劑過熱回降器與過冷卻器單元436；以及冷凍劑冷凝器單元438。
施行脫水加工的設備可經模組化且與管架段或模組整合，以形成多用途脫水/HHC模組418。多用途脫水/HHC模組418可定位於用於LNG加工的適當位置，如圖4所示，其朝向LNG列400的前端406以及多用途AGR模組416的下游。為了從天然氣流去除重碳氫化合物之目的，多用途脫水/HHC模組418可包括洗滌塔、分子篩吸附床、以及焦耳-湯姆森(Joule-Thompson)裝配中的一或多個。多用途脫水/HHC模組418可包括用於脫水的分子篩吸附床，其可能以平行於中央管架的順序定位。在另一態樣中，與脫水相關聯的分子篩吸附床，係定位於具有與從天然氣流萃取重碳氫化合物(亦即，C6 +部件)相關聯之分子篩吸附床相同的多用途模組中，且其中兩分子篩吸附床以平行於管架裝配的順序定位。
從管架412與多用途AGR模組416連接到在LNG列中的其他下游加工單元或管架模組的管道連接，其係路由通過多用途脫水/HHC模組418。在脫水與HHC加工中使 用的全部或實質全部周圍環境冷卻熱交換器，諸如再生氣體冷卻器，係定位於多用途脫水/HHC模組上或中。此辦法消除在先前所說明之已知LNG佈局組態中為必要的多用途脫水/HHC模組418與管架412之間的多個連接。
圖5顯示所揭示發明的其他態樣。LNG列500包括具有主軸504的中央管架512，該主軸504與LNG列500的主軸502重疊，或重合。中央管架512包含管架模組512a、512b、512c、512d、及512e。管架模組512a至512e的各個可在製造現場製造並且輸送到裝配現場以裝配在一起，該裝配現場可能是LNG列的操作位置。LNG列500的其他加工單元可包括低溫熱交換器與端閃式氣體裝備522、製冷壓縮器524與526、以及C3冷凍器單元528，全部在本文中均如先前所說明。先前所說明的其他加工單元(亦即，機械製冷冷卻器、冷凍劑過熱回降器與過冷卻器單元、以及冷凍劑冷凝器單元)沿著其主軸502形成一部分的LNG列500。可稱為熱交換器組的複數個熱交換器單元534，係沿著其主軸504配置在中央管架512中或上。熱交換器單元534可以是周圍環境熱交換器單元，且可以是周圍環境空氣鰭片熱交換器單元。如圖5所示，熱交換器單元534可能以兩平行線534a、534b排成陣列。
多用途AGR模組516沿著LNG列500的主軸502配置。多用途AGR模組516具有主軸506。在一態樣中，主軸506與主軸502、504平行、及/或重合。多用途AGR 模組516包括熱交換器單元540，該熱交換器單元提供用於在其上之AGR設備或部件之所需冷卻的其中一些或全部。熱交換器單元540可以是周圍環境熱交換器單元，且可以是周圍環境空氣鰭片熱交換器單元。當熱交換器單元540可沿著主軸506配置並因此至少平行於與中央管架512相關聯之熱交換器單元534的配置時，熱交換器單元可經設計與組態以僅僅提供熱交換功能給在多用途AGR模組516中的設備或部件，並因此可能不視為熱交換器單元534的一部分，該熱交換器單元534經設計以提供熱交換功能給LNG列500的其他加工單元。
多用途脫水/HHC模組518亦沿著LNG列500的主軸502配置。多用途脫水/HHC模組518具有主軸508。多用途脫水/HHC模組518包括周圍環境空氣鰭片熱交換器542，該熱交換器提供用於其上之脫水/HHC設備或部件之所需冷卻的其中一些或全部。熱交換器單元542可以是周圍環境熱交換器單元，且可以是周圍環境空氣鰭片熱交換器單元。當熱交換器單元542沿著主軸508配置，並因此至少平行於與中央管架512相關聯之熱交換器單元534的配置時，熱交換器單元542可經設計與組態以僅僅提供熱交換功能給在多用途脫水/HHC模組518中的設備或部件，並因此可能不視為熱交換器單元534的一部分，該熱交換器單元534經設計以提供熱交換功能給LNG列500的其他加工單元。
另一態樣係顯示於圖6的LNG列600中，該列類似 LNG列500。LNG列600包括具有與中央管架612之主軸604平行但非重合之主軸606、608的多用途AGR模組616與多用途脫水/HHC模組618。可將多用途AGR模組616及/或多用途脫水/HHC模組618放置，使得與其各別相關聯的數列熱交換器單元640、642能夠對準與中央管架612相關聯之熱交換器634之平行線634a、634b中的一條。
另一態樣係顯示於LNG列700中，該列類似LNG列500與600。LNG列700包括具有主軸706的多用途AGR模組716以及具有主軸708的多用途脫水/HHC模組718。可將多用途AGR模組716放置，使得其主軸706垂直於或實質垂直於管架的主軸704。與其相關聯的數列熱交換器單元740對準主軸706。可將多用途脫水/HHC模組718放置，使得其主軸708與中央管架712的主軸704平行及/或重合。可將多用途脫水/HHC模組718放置，使得與其相關聯的數列熱交換器單元742能夠對準與中央管架712相關聯之熱交換器734之平行線734a、734b中的一條。
在另一態樣中，由多用途模組所施行的功能可包括天然氣流的機械製冷，其可部份藉由使用一或多個空氣及/或水冷卻熱交換器將熱量排放到周圍環境(亦即，到操作現場處的環境)而實現。機械製冷可藉由包含丙烷及/或丙烯的冷凍劑部份實現。替代地或額外地，機械製冷可部份藉由包含甲烷、乙烷及/或乙烯、丙烷及/或丙烯、及/或 丁烷的混合冷凍劑而實現。
所揭示的態樣討論一或多個多用途模組，該等多用途模組在與碳氫化合物加工設備(諸如LNG工廠)之操作現場隔開或遠離的製造現場裝配、輸送到操作現場、且連接到部份的碳氫化合物加工設備。如本文中所討論，在製造現場組裝多用途模組的所有部件或部件可能不是可行的。根據所揭露的態樣，多用途模組可包括在多用途模組上或鄰近多用途模組來建立或組裝、但輸送到與多用途模組隔開之操作現場的部件。因為部件施行與多用途模組上之剩餘部件相關聯之功能的一部分，所以此等部件可視為多用途模組的一部分。此外，雖然已將所揭露的態樣說明為LNG工廠的一部分，但是該等態樣可有利地使用於其它碳氫化合物加工廠的建構中。
另一態樣使用冷凍劑驅動器與壓縮器線模組，其包括用於冷凍劑壓縮器的級間與放電冷卻器。壓縮器放電流係藉由安裝在壓縮線模組頂部上的空氣冷卻熱交換器、或藉由具有熱交換器安裝於壓縮模組內的再循環或貫流式水冷卻系統而直接冷卻。此揭示的態樣可以電馬達、氣體渦輪機、或蒸汽壓縮器驅動器來部署。所揭示態樣的效益包括中央管架尺寸與LNG列覆蓋區的減少、要求現場管道連接至中央管架之加工流(例如，壓縮器放電流)數目的減少、以及與這些效益相關聯的成本節省。藉由與重新組態之佈局相關聯的時間表與物流協同以及在製造場地中進行冷凍劑驅動器與壓縮器系統之更多預調試的機會，可實行 額外的效益。在一項實例中，據估計，模組化本文中所揭露的壓縮器消除用於架構單一LNG列之必要工時的大概20%。由於LNG加工廠具有三個或更多個LNG列，所以建構成本的節省是明顯的。更者，定位空氣鰭片部冷卻器於壓縮器模組頂部上，具有移除兩管架模組的潛能，且可消除另外在裝配現場完成所需之多達60個的大孔連接。此外，大概25%的高可靠度銲接(亦即，「金銲」)也被消除。與減少數目之連接與銲接相關聯的成本節省預料是明顯的。
圖8描繪一種根據本文中所揭露之態樣來建構碳氫化合物加工廠的方法800。在步驟802，在操作現場，提供一列。該列具有主軸。在步驟804，在操作現場，提供管架結構。管架結構具有平行於該列之該主軸的一主軸。在步驟806，提供熱交換器組，其沿著該列的該主軸運行。在步驟808，在與操作現場隔開的製造現場處，將第一多用途模組實質預組裝。第一多用途模組包括：加工部件，其施行與碳氫化合物加工或處理有關的功能；管道系統；以及複數個熱交換器，其可操作地連接到定位在那裡的加工部件，其中複數個熱交換器對準第一多用途模組的主軸。在步驟810，第一多用途模組輸送到操作現場。在步驟812，在操作現場，將第一多用途模組可操作地連接到該列，使得(a)第一多用途模組的主軸平行於或實質地垂直於該管架的該主軸，(b)管道系統將加工部件直接連接到與第一多用途模組相鄰的第二模組，以及(c)管 道系統中的至少一部分與該管架結構的該主軸對準。
在圖8所描繪的步驟僅僅提供用於說明性目的，且可能不需要特定步驟來施行本發明方法。更者，圖8可能不繪示可能施行的全部步驟。申請專利範圍，而且只有申請專利範圍，定義本發明系統與方法。
所揭露的態樣可使用於碳氫化合物管理活動中。如本文中所使用的，「碳氫化合物管理」或「管理碳氫化合物」包括碳氫化合物萃取、碳氫化合物生產、碳氫化合物探測、識別潛在的碳氫化合物資源、識別適當的位置、判定適當的注入及/或萃取率、識別儲層連接性、取得、配置、及/或放棄碳氫化合物資源、審查先前的碳氫化合物管理決定、以及任何其他碳氫化合物相關行動或活動。術語「碳氫化合物管理」亦使用於碳氫化合物或CO2的排放或儲存，例如CO2的封存，諸如儲層評估、研發計畫、以及儲層管理。所揭示的方法與科技可使用於從地下區域萃取碳氫化合物及/或加工碳氫化合物。碳氫化合物與污染物可從儲層萃取與加工。例如在本文中所說明的LNG工廠或其他加工廠中，可將碳氫化合物與污染物加工。其他碳氫化合物萃取活動，以及更通常來說，其他碳氫化合物管理活動，可根據已知原理施行。
應該理解，可對前述的揭露進行許多變化、修改、以及變更，而不脫離本揭露的範圍。因此，前述的說明不意味著限制本揭露的範圍。反而，本揭露的範圍僅僅由附加申請專利範圍與它們的等同物所判定。亦要考慮的是，可 將本實例中的結構與特徵改變、再安排、取代、刪除、複製、組合、或彼此相加。
300‧‧‧液化天然氣(LNG)列
302‧‧‧主軸
304‧‧‧主軸
312‧‧‧中央管架
314‧‧‧饋送氣體流
316‧‧‧酸性氣體移除(AGR)模組
318‧‧‧脫水單元
320‧‧‧高碳氫化合物捕捉(HHC)或高碳氫化合物移除單元
322‧‧‧低溫熱交換器與端閃式氣體裝備
324‧‧‧製冷壓縮器
326‧‧‧製冷壓縮器
328‧‧‧C3冷凍器單元
330‧‧‧機械製冷冷卻器
332‧‧‧機械製冷冷卻器
336‧‧‧冷凍劑過熱回降器與過冷卻器單元

Claims (29)

  1. 一種碳氫化合物加工廠，其包含：一列，其具有一主軸；一管架結構，其具有與該列之該主軸平行的一主軸；一第一多用途模組，其經組態以在經輸送到一操作位置之前實質地預組裝，該第一多用途模組具有與該管架的該主軸平行的一主軸，該第一多用途模組含有：加工部件，其施行與碳氫化合物加工或處理相關之一功能，管道系統，其將該等加工部件直接連接到一第二模組，在此，該第二模組與該第一多用途模組相鄰，並且其中，該等管道系統的至少一部分與該管架結構的該主軸對準，以及至少一個熱交換器，其位於該第一多用途模組中並且可操作地連接到該碳氫化合物加工廠中的加工部件。
  2. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其中該第一多用途模組係為一液化天然氣設備的一部分。
  3. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其中由在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件所施行的該功能係為自一天然氣流中移除酸性氣體。
  4. 如申請專利範圍第3項之碳氫化合物加工廠，其進一步包含使用於移除酸性氣體的一胺溶劑單元。
  5. 如申請專利範圍第3項之碳氫化合物加工廠，其進一步包含一胺吸收器與至少一胺再生器塔，其中該胺吸收 器與該至少一胺再生器塔經組態以豎立且連接至在該碳氫化合物加工廠之一安裝現場處的該等加工部件。
  6. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其中由在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件所施行的該功能係為自一天然氣流移除水。
  7. 如申請專利範圍第6項之碳氫化合物加工廠，其中在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件包含以與該管架結構的該主軸平行的一順序排列的分子篩吸附床。
  8. 如申請專利範圍第7項之碳氫化合物加工廠，其中該分子篩吸附床係為第一分子篩吸附床，且進一步包含位於該第一多用途模組中並且與從一天然氣流萃取C6 +部件相關聯的第二分子篩吸附床，其中該第一與第二分子篩吸附床係以與該管架結構之該主軸平行的一順序排列。
  9. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其中由在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件所施行的該功能係為從一天然氣流萃取C6 +部件。
  10. 如申請專利範圍第9項之碳氫化合物加工廠，其中在該第一多用途模組中所含有的該等加工部件包含一洗滌塔以及一焦耳-湯姆森(Joule-Thompson)裝配中的一個或多個。
  11. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其中由在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件所施行的該功能，其係為部分地藉由使用一個或多個空氣及/或水冷卻熱交換器而將熱量排放到周圍環境來實現之一天然 氣流的機械製冷。
  12. 如申請專利範圍第11項之碳氫化合物加工廠，其中該機械製冷係部分藉由以下來實現：一冷凍劑，其包含丙烷及/或丙烯，或者一混合冷凍劑，其包含甲烷、乙烷及/或乙烯、及丙烷及/或丙烯。
  13. 如申請專利範圍第12項之碳氫化合物加工廠，其中該混合冷凍劑進一步包含丁烷。
  14. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其進一步包含連接到該第一多用途模組之操作現場組裝或操作現場裝配的部件，該等操作現場組裝或操作現場裝配的部件施行與在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件相關聯之該功能的一部分。
  15. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其中該第二模組係為一第二多用途模組，其經組態以在經輸送到該操作位置之前實質地預組裝，該第二多用途模組含有施行與碳氫化合物加工或處理相關之一功能的加工部件，該功能與由該第一多用途模組之該等加工部件所施行的該功能不同。
  16. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其中該第二模組係為一管架模組，該管架模組經組態以在輸送到該操作位置之前實質地預組裝。
  17. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其中該第二模組具有一主軸，該主軸係為平行於以及垂直於 該管架結構之該主軸的其中一者。
  18. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其進一步包含沿著該列之該主軸而運行的一熱交換器組。
  19. 如申請專利範圍第1項之碳氫化合物加工廠，其中該至少一熱交換器對準該第一多用途模組的該主軸。
  20. 一種建構一碳氫化合物加工廠的方法，其包含：提供一列於一操作現場，該列具有一主軸；提供一管架結構於該操作現場，該管架結構具有平行於該列之該主軸的一主軸；提供沿著該列之該主軸運行的一熱交換器組；在與該操作現場隔開的一製造現場，實質地預組裝一第一多用途模組，該第一多用途模組包括加工部件，該等加工部件施行與碳氫化合物加工或處理有關的一功能，管道系統，以及複數個熱交換器，其可操作地連接到在該列中的加工部件，其中該複數個熱交換器與該第一多用途模組的一主軸對準；將該第一多用途模組輸送到該操作現場；以及在該操作現場，將該第一多用途模組可操作地連接到該列，使得(a)該第一多用途模組的一主軸平行於或實質地垂直於該管架的該主軸，(b)該等管道系統將該等加工部件直接連接到與該第一多用途模組相鄰的一第二模組，以及(c)該等管道系統中的至少一部分與該管架結 構的該主軸對準。
  21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中由在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件所施行的該功能係為自一天然氣流移除酸性氣體，且進一步包含：將一胺吸收器與至少一胺再生器塔豎立且連接至在該操作現場的該等加工部件。
  22. 如申請專利範圍第20項之方法，其進一步包含在該操作現場，豎立且連接一或多個部件到該第一多用途模組，該一或多個部件施行與在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件相關聯之該功能的一部分。
  23. 如申請專利範圍第20項之方法，其中由在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件所施行的該功能係為自一天然氣流移除水。
  24. 如申請專利範圍第23項之方法，其中在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件包含分子篩吸附床，且進一步包含以與該管架結構之該主軸平行的一順序來排列該等分子篩吸附床。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該等分子篩吸附床係為第一分子篩吸附床，且進一步包含：將第二分子篩吸附床定位於該第一多用途模組中，該等第二分子篩吸附床與從一天然氣流萃取C6 +部件相關聯；以及將該第一與第二分子篩吸附床以與該管架結構之該主軸平行的一順序排列。
  26. 如申請專利範圍第20項之方法，其中由在該第一多用途模組中所含有之該等加工部件所施行的該功能，其係為部分地藉由使用一個或多個空氣及/或水冷卻熱交換器而將熱量排放到一周圍環境來實現之一天然氣流的機械製冷。
  27. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該機械製冷係部分地藉由以下來實現：一冷凍劑，其包含丙烷及/或丙烯，或者一混合冷凍劑，其包含甲烷、乙烷及/或乙烯、及丙烷及/或丙烯。
  28. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該第二模組係為一第二多用途模組，該第二多用途模組含有施行與碳氫化合物加工或處理相關之一功能的加工部件，該功能與由該第一多用途模組之該等加工部件所施行的該功能不同，並且進一步包含：在輸送到該操作位置之前實質地預組裝該第二多用途模組；以及將該第二多用途模組連接到在該操作位置上的該第一多用途模組。
  29. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該第二模組係為形成該管架結構之一部分的一管架模組，該方法進一步包含：在輸送到該操作位置之前預組裝該管架模組；以及將該管架模組連接到該管架結構之其他部分以及連接到在該操作位置上的該第一多用途模組。
TW105131065A 2015-10-06 2016-09-26 碳氫化合物加工廠之模組化 TWI656313B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562237838P 2015-10-06 2015-10-06
US62/237,838 2015-10-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201727176A true TW201727176A (zh) 2017-08-01
TWI656313B TWI656313B (zh) 2019-04-11

Family

ID=57124100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105131065A TWI656313B (zh) 2015-10-06 2016-09-26 碳氫化合物加工廠之模組化

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20170097189A1 (zh)
EP (1) EP3359896A1 (zh)
JP (1) JP2018531356A (zh)
KR (1) KR20180064470A (zh)
AU (1) AU2016335111B2 (zh)
CA (1) CA3001148A1 (zh)
TW (1) TWI656313B (zh)
WO (1) WO2017062155A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018185102A (ja) 2017-04-26 2018-11-22 千代田化工建設株式会社 天然ガス液化プラントの建設方法
GB201708515D0 (en) * 2017-05-26 2017-07-12 Bp Exploration Operating Systems and methods for liquefaction of a gas by hybrid heat exchange
RU2747868C1 (ru) * 2017-05-30 2021-05-17 ДжГК Корпорейшн Модуль для устройства сжижения природного газа и устройство сжижения природного газа
AU2017422728B2 (en) * 2017-07-06 2023-04-13 Jgc Corporation Module for natural gas liquefaction devices, natural gas liquefaction device, and method for manufacturing natural gas liquefaction devices
IT201700096779A1 (it) * 2017-08-29 2019-03-01 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Sistema e metodo combinato di recupero di calore e refrigerazione
CN111447986A (zh) * 2018-05-23 2020-07-24 日挥环球株式会社 天然气的预处理设备
KR102678057B1 (ko) * 2018-12-21 2024-06-24 테크닙 에너지스 프랑스 광활한 수역에서 탄화수소생산설비의 건설 및 개발방법과 관련 개발설비
WO2021024376A1 (ja) * 2019-08-06 2021-02-11 日揮グローバル株式会社 天然ガスプラント用モジュール
JP7313459B2 (ja) * 2019-10-09 2023-07-24 日揮グローバル株式会社 天然ガス液化装置
US20220065160A1 (en) * 2020-08-26 2022-03-03 ND Global Solutions, LLC Liquid natural gas processing with hydrogen production
US11067335B1 (en) 2020-08-26 2021-07-20 Next Carbon Soiittions, Llc Devices, systems, facilities, and processes for liquefied natural gas production
US11112174B1 (en) 2020-08-26 2021-09-07 Next Carbon Solutions, Llc Devices, systems, facilities, and processes for liquefied natural gas production
US11161076B1 (en) 2020-08-26 2021-11-02 Next Carbon Solutions, Llc Devices, systems, facilities, and processes of liquid natural gas processing for power generation
CN112031489B (zh) * 2020-09-08 2024-07-09 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种悬挂式单轨列车的横列式车辆基地结构及工艺流程
US11560984B2 (en) 2021-03-24 2023-01-24 Next Carbon Solutions, Llc Processes, apparatuses, and systems for capturing pigging and blowdown emissions in natural gas pipelines
US11865494B2 (en) 2021-11-22 2024-01-09 Next Carbon Solutions, Llc Devices, systems, facilities and processes for bio fermentation based facilities
US11484825B1 (en) 2021-12-20 2022-11-01 Next Carbon Solutions, Llc Devices, systems, facilities and processes for carbon capture optimization in industrial facilities
WO2023177668A1 (en) 2022-03-15 2023-09-21 Next Carbon Solutions, Llc Devices, systems, facilities and processes for co2 capture/sequestration and direct air capture
US11959637B2 (en) 2022-04-06 2024-04-16 Next Carbon Solutions, Llc Devices, systems, facilities and processes for CO2 post combustion capture incorporated at a data center

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5232467A (en) * 1992-06-18 1993-08-03 Texaco Inc. Process for producing dry, sulfur-free, CH4 -enriched synthesis or fuel gas
JP4912564B2 (ja) * 2003-11-18 2012-04-11 日揮株式会社 ガス液化プラント
MXPA06014854A (es) * 2004-06-18 2008-03-11 Exxonmobil Upstream Res Co Planta de gas natural licuado de capacidad escalable.
FR2921470B1 (fr) * 2007-09-24 2015-12-11 Inst Francais Du Petrole Procede de liquefaction d'un gaz naturel sec.
AU2012216352B2 (en) * 2012-08-22 2015-02-12 Woodside Energy Technologies Pty Ltd Modular LNG production facility
KR102182637B1 (ko) * 2013-03-27 2020-11-25 우드사이드 에너지 테크놀로지스 피티와이 리미티드 공냉모듈 lng 생산 설비
KR20150058676A (ko) * 2013-11-20 2015-05-29 대우조선해양 주식회사 해양 구조물의 파이프랙 및 그 설치 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CA3001148A1 (en) 2017-04-13
WO2017062155A1 (en) 2017-04-13
TWI656313B (zh) 2019-04-11
AU2016335111B2 (en) 2019-03-07
JP2018531356A (ja) 2018-10-25
AU2016335111A1 (en) 2018-04-12
KR20180064470A (ko) 2018-06-14
US20170097189A1 (en) 2017-04-06
EP3359896A1 (en) 2018-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI656313B (zh) 碳氫化合物加工廠之模組化
JP2018531356A6 (ja) 炭化水素処理プラントのモジュール化
US7637112B2 (en) Heat exchanger design for natural gas liquefaction
KR20150135503A (ko) 공냉모듈 lng 생산 설비
AU2020201192A1 (en) Consolidated refrigeration and liquefaction module in a hydrocarbon processing plant
US11499776B2 (en) Method for constructing natural gas liquefaction plant
EP3977031A1 (en) Dual mode liquefied natural gas (lng) liquefier
JP2018531355A6 (ja) 炭化水素処理プラント内の統合された冷凍及び液化モジュール
US20190316856A1 (en) Liquid drains in core-in-shell heat exchanger
RU2665015C1 (ru) Установка для сжижения газа
WO2018198572A1 (ja) 天然ガス液化プラント
CN105737516A (zh) 混合制冷剂预冷氮气膨胀的天然气液化系统及方法
US9797653B2 (en) Method and device for condensing a carbon dioxide-rich gas stream
JP7053844B2 (ja) Ｌｎｇトレインの障害を除去するシステム及び方法
WO2020075295A1 (ja) 天然ガス液化装置
JP7313459B2 (ja) 天然ガス液化装置
JP7313466B2 (ja) 天然ガス液化装置
JP2020159647A (ja) 天然ガス液化装置
JP2018168568A (ja) プラントの建設方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees