(57)【要約】【課題】天然ガスの液化と同時に、メタンより高級な炭化水素を簡単な方法で回収する。【解決手段】（ａ）部分凝縮原料流を第１気液分離器に供給し，（ｂ）第１気液分離器で原料流を気体流と液体流に分離し，（ｃ）：（ｂ）で得た液体流を膨張させて第１供給点から蒸留塔に供給し，（ｄ）；（ｂ）で得た気体流を膨張させて少なくとも部分凝縮した流れとして第１供給点よりも高い第２供給点から蒸留塔に供給し，（ｅ）蒸留塔の頂部から気体流を取出して部分凝縮させ，第２気液分離器に供し，（ｆ）；（ｅ）で第２気液分離器に供給した流れを分離して液体流と気体流を得，（ｇ）；（ｆ）で得た液体流を第２供給点よりも高い第２供給点から蒸留塔に供給し，（ｈ）；（ｆ）で得た気体流を液化して液化流を得る工程を含み，（ｅ）で蒸留塔から取出した気体流を（ｄ）で膨張した流れとの熱交換により部分的に凝縮後，第２供給点から蒸留塔に供給し、（ｆ）で得た気体流を工程（ａ）の原料流と熱交換して原料流を部分的に凝縮後，（ｈ）で気体流を液化する炭化水素（特に天然ガス）流の液化法。【選択図】図２
2009530583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）６０バールを超える圧力を有する部分凝縮した原料流（１０）を第一気体／液体分離器（２）に供給する工程、
（ｂ）第一気体／液体分離器（２）において、原料流（１０）を気体流（２０）と液体流（３０）とに分離する工程、
（ｃ）工程（ｂ）で得られた液体流（３０）を膨張させ、これ（５０）を第一供給点（１５）から蒸留塔（３）に供給する工程、
（ｄ）工程（ｂ）で得られた気体流（２０）を膨張させて、少なくとも部分的に凝縮した流れ（６０）を得た後、これ（７０）を、第一供給点（１５）よりも高い位置にある第二供給点（１６）から蒸留塔（３）に供給する工程、
（ｅ）蒸留塔（３）の頂部から気体流（８０）を取出し、これを部分的に凝縮させ、次いでこれ（９０）を第二気体／液体分離器（８）に供給する工程、
（ｆ）工程（ｅ）において第二気体／液体分離器（８）に供給した流れ（９０）を分離して、液体流（１００）及び気体流（１１０）を得る工程、
（ｇ）工程（ｆ）で得られた液体流（１００）を、第二供給点（１６）よりも高い位置にある第三供給点（１７）から蒸留塔（３）に供給する工程、及び
（ｈ）工程（ｆ）で得られた気体流（１１０）を液化して、液化流（２００）を得る工程、
を少なくとも含み、工程（ｅ）において蒸留塔（３）から取出された気体流（８０）を、工程（ｄ）において膨張した流れ（６０）との熱交換により部分的に凝縮させてから、これ（７０）を第二供給点（１６）から蒸留塔（３）に供給すると共に、工程（ｆ）で得られた気体流（１１０）を、工程（ａ）の原料流（１０ａ）と熱交換して原料流（１０ａ）を部分的に凝縮させてから、工程（ｈ）においてこれ（１６０）を液化することを特徴とする、天然ガス流のような炭化水素流の液化方法。
【請求項２】
工程（ｂ）で得られた気体流（２０）が工程（ｄ）において膨張されてから、冷却される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ｂ）で得られた液体流（３０）が原料流（１０ｂ）と熱交換されてから、原料流（１０、１０ａ）が工程（ａ）において第一気体／液体分離器（２）に供給される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
工程（ｆ）で得られた気体流の圧力が、任意に工程（ａ）の原料流（１０ａ）ｌと熱交換後、７０バール以上、好ましくは８４バール以上、更に好ましくは８６バール以上、なお更に好ましくは９０バール以上に上昇してから、該気体流が液化される請求項１〜３の１項以上に記載の方法。
【請求項５】
蒸留塔（３）の底部から液体流（１２０）が取出され、更に該液体流（１２０）に対し分留が行われる請求項１〜４の１項以上に記載の方法。
【請求項６】
気体流（１１０）が工程（ａ）の原料流（１０ａ）と直接熱交換される請求項１〜５の１項以上に記載の方法。
【請求項７】
工程（ａ）に供給された部分凝縮原料（１０）の温度が−３５℃未満である請求項１〜６の１項以上に記載の方法。
【請求項８】
６０バールを超える圧力を有する部分凝縮した原料流（１０）用の入口（１２）、気体流（２０）用第一出口（１３）及び液体流（３０）用第二出口（１４）を有する第一気体／液体分離器（２）；
気体流（８０）用第一出口（１８）、液体流（１２０）用第二出口（１９）、並びに第一、第二及び第三供給点（１５、１６、１７）を少なくとも有する蒸留塔（３）；
第一気体／液体分離器（２）の第一出口（１３）から得られた気体流（２０）を膨張させるための第一膨張器（４）；
第一気体／液体分離器（２）の第二出口（１４）から得られた液体流（３０）を膨張させるための第二膨張器（５）；
第一膨張器（４）と蒸留塔（３）の第二供給点（１６）との間にある第一熱交換器（６）；
蒸留塔（３）の第一出口（１８）で得られる流れ用の入口（２１）、気体流（１１０）用第一出口（２２）及び液体流（１００）用第二出口（２３）を有すると共に、該第二出口（２３）は蒸留塔（３）の第三供給点（１７）に接続している第二気体／液体分離器（８）；
第二気体／液体分離器（８）の第一出口（２２）で得られる気体流を液化するための液化ユニット（９）であって、少なくとも１つの極低温熱交換器を有する該液化ユニット（９）；及び
気体流（１６０）を液化ユニット（９）で液化する前に、第二気体／液体分離器（８）の第一出口（２２）で得られた気体流（１１０）を原料流（１０）と熱交換するための別の熱交換器（２４、２５）；
を備え、第一熱交換器（６）を、蒸留塔（３）の第一出口（１８）と第二気体／液体分離器（８）の入口（２１）との間に配置したことを特徴とする、天然ガス流のような炭化水素流（１０）の液化装置（１）。
【請求項９】
第一気体／液体分離器（２）の第一出口（１３）と第一膨張器（４）との間に冷却器が存在しない請求項８に記載の装置（１）。
【請求項１０】
第二膨張器（５）と蒸留器（３）の第一供給点（１５）との間に第二熱交換器（７）を有する請求項８又は９に記載の装置（１）。
【請求項１１】
原料流（１０ｂ）は、第二熱交換器（７）において、第一気体／液体分離器（２）の第二出口（１４）から得られる液体流（４０）で冷却できる請求項１０に記載の装置（１）。
【請求項１２】
第二熱交換器（７）と気体／液体分離器（２）の第一入口（１２）との間に第三熱交換器（２４）を有し、第二気体／液体分離器（８）の第一出口（２２）で得られた気体流（１１０）が原料流（１０ａ）と熱交換できる請求項１０又は１１に記載の装置（１）。
【請求項１３】
第二熱交換器（７）の上流に第四熱交換器（２５）を有し、第三熱交換器（２４）で熱交換後、第二気体／液体分離器（８）の第一出口（２２）で得られた気体流（１３０）が更に原料流（１０ｃ）と熱交換できる請求項１２に記載の装置（１）。
【請求項１４】
蒸留塔（３）の第二出口（１９）が分留ユニット（１１）に接続される請求項８〜１３の１項以上に記載の装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は天然ガス流のような炭化水素流を液化して、これにより液化天然ガス（ＬＮＧ）のような液化炭化水素製品を得る方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガス流を液化して  ＬＮＧを得る幾つかの方法が知られている。多くの理由から天然ガスを液化するのが望ましい。一例として、天然ガスは、ガスの形態よりも液体として一層容易に、長距離に亘って貯蔵、輸送できる。液体ならば少量で済み、また高圧で貯蔵する必要がないからである。
【０００３】
液化される天然ガス流（主としてメタンを含む）は、エタン、これより重質の炭化水素、及び天然ガスの液化前に或る程度除去すべき他の可能な成分を含有する。このため、天然ガス流は処理される。処理の１つとして、エタン、プロパン、及びブタン、プロパン等、メタン以上の高級な炭化水素の処理が挙げられる。
【０００４】
ＵＳ２００４／００７９１０７ＡＩは、メタンより高級な炭化水素を主成分とする液体流を製造する方法と組合わせた、天然ガスの液化方法を開示している。
【０００５】
ＵＳ２００４／００７９１０７ＡＩに開示される方法の問題は、むしろ複雑で、比較的高価な資本経費（ＣＡＰＬＥＸ）を必要とすることである。一例として、  ＵＳ２００４／００７９１０７ＡＩの図１は中間冷媒サイクル７１を利用するため、外部冷媒に大きく依存している。更に分留塔１９は、塔底部の近くに塔内を下降する液体の一部を加熱、蒸発させ、塔１９内を上昇するストリッピング蒸気を付与するための再沸器３０を１つ以上備える。
【特許文献１】ＵＳ２００４／００７９１０７ＡＩ
【特許文献２】ＵＳ４８６９７４０
【特許文献３】ＵＳ４８５４９５５
【特許文献４】ＧＢ２４５２０１
【特許文献５】ＵＳ２００２／００９５０６２
【特許文献６】ＤＥ３６３９５５５
【特許文献７】ＵＳ６３８９８４４
【特許文献８】ＵＳ６３７０９１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記問題を低減すると同時に、炭化水素流からエタン及び更に重質の炭化水素、特にプロパンの回収率を維持し、或いは更に向上させることである。
【０００７】
更に本発明の目的は、炭化水素流の液化方法と同時に、エタン、プロパン、並びにブタン及びプロパン、特にプロパンのような更に高級な炭化水素の少なくとも幾つかを回収することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的及び他の目的の１つ以上は、以下に述べる本発明方法を提供することにより達成される。
（ａ）６０バールを超える圧力を有する部分凝縮した原料流を第一気体／液体分離器に供給する工程、
（ｂ）第一気体／液体分離器において、原料流を気体流と液体流とに分離する工程、
（ｃ）工程（ｂ）で得られた液体流を膨張させ、これを第一供給点から蒸留塔に供給する工程、
（ｄ）工程（ｂ）で得られた気体流を膨張させて、少なくとも部分的に凝縮した流れを得た後、これを、第一供給点よりも高い位置にある第二供給点から蒸留塔に供給する工程、
（ｅ）蒸留塔の頂部から塔頂気体流を取出し、これを部分的に凝縮させ、次いでこれを第二気体／液体分離器に供給する工程、
（ｆ）工程（ｅ）において第二気体／液体分離器に供給した流れを分離して、液体流及び気体流を得る工程、
（ｇ）工程（ｆ）で得られた液体流を、第二供給点よりも高い位置にある第三供給点から蒸留塔に供給する工程、及び
（ｈ）工程（ｆ）で得られた気体流を液化して、液化流を得る工程、
を少なくとも含み、工程（ｅ）において蒸留塔から取出された塔頂気体流を、工程（ｄ）において膨張した流れとの熱交換により部分的に凝縮させてから、これを第二供給点から蒸留塔に供給すると共に、工程（ｆ）で得られた気体流を、工程（ａ）の原料流と熱交換して原料流を部分的に凝縮させてから、工程（ｈ）において気体流を液化することを特徴とする天然ガス流のような炭化水素流の液化方法。
【０００９】
本発明の驚く程簡単な方法は、ＣＡＰＥＸを著しく低減できることが見出された。更に、このように簡単であるため、本発明方法及び本発明方法を実施するための装置は、公知の装置配列に比べて極めて堅実であることが証明された。
【００１０】
更に、工程（ｆ）で得られたガス流を、工程（ｈ）で液化する前に、工程（ａ）の原粋流と熱交換して、原粋流を部分的に凝縮すると、高い処理効率が得られることが見出された。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の利点は、原粋流の冷却に外部冷媒サイクルを必要としないことである。また、蒸留塔の底部近くで使用される再沸器（あれば）の役目は低減される。本発明では蒸留塔の底部近くに、蒸留塔内を下降する液体の一部を加熱蒸発させて蒸器塔内を上昇するストリッピング蒸気を付与するための蒸留塔が存在しないことが更に好ましい。
【００１２】
本発明によれば、プロパン回収率が高いため、（次に液化される）メタン豊富な天然ガスの稀薄流が生じることが見出された。本発明方法は７０バールよりも充分低い圧力を有する原料流に好適であると同時に、比較的高いプロパン回収率も維持し続けることも証明された。
本発明の他の利点は、広範囲な組成の原料流に好適なことである。
【００１３】
これに関連して、炭化水素流自体からのエタン及びこれより高級な炭化水素成分の回収に関する文献が幾つかあるが、同時に（好ましくはメタン豊富な）炭化水素流の液化を目的とするものではないことが注目される。これら文献の例はＵＳ４８６９７４０、ＵＳ４８５４９５５、ＧＢ２４５２０１、ＵＳ２００２／００９５０６２及びＤＥ３６３９５５５である。しかし、当業者ならば、最終的に液化される（好ましくはメタン豊富な炭化水素流からエタン及びそれ以上の高級な炭化水素を取出す場合、効率を考慮すると、回収ユニットを液化ユニットの上流に配置することに対し特定の修正が生じることを容易に理解している。換言すれば、これらの文献が推奨しているのは、炭化水素流自体からのエタン及びそれ以上の高級な炭化水素の回収処理だけで、同時に（好ましくはメタン豊富な）炭化水素流の液化を目的としていないことで、このような推奨は、（好ましくはメタン豊富な）炭化水素流の（エタン及びそれより高級な炭化水素成分の）回収及び（好ましくはメタン豊富な）炭化水素流の液化の両方とも行なう装置配列に対しても自動的に有効ではない。
【００１４】
本発明では炭化水素流は、最終的に液化される好適ないかなる炭化水素含有流でもよいが、通常は天然ガス層又は石油層から得られる天然ガス流である。代替品として、フィッシャー・トロプシュ法のような合成供給源を含む他の供給源からも天然ガス流を得ることができる。
通常、炭化水素流は実質的にメタンで構成される。この原料流は、メタンを好ましくは６０モル％以上、更に好ましくは８０モル％以上含有する。
【００１５】
供給源により、炭化水素流は、エタン、プロパン、ブタン及びペンタンのようなメタンより高級の炭化水素を種々な量で、また芳香族炭化水素を若干量含有する。炭化水素は、Ｈ２Ｏ、Ｎ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ及び他の硫黄化合物等の非炭化水素も含有してよい。
【００１６】
所望ならば、原料流は第一気体／液体分離器に供給する前に予備処理してよい。予備処理は、ＣＯ２及びＨ２Ｓのような望ましくない成分の除去、又は予備冷却、予備加圧等のような他の工程を含んでよい。これらの工程は当業者に周知なので、ここでは更に説明しない。
【００１７】
第一及び第二の気体／液体分離器は、スクラバー、蒸留塔等、ガス流及び液体流を得るための好適ないかなる手段であってもよい。
当業者ならば、膨張工程は膨張装置（例えばフラッシュバルブ又は普通の膨張器）を用いて種々の方法で実施できることを理解している。
【００１８】
蒸留塔は云わゆる脱エタン化器が好ましい。即ち、蒸留塔から取出される塔頂流は、蒸留塔に供給される流れと比べて、エタンが豊富となる。
【００１９】
本発明方法は、種々の炭化水素原料流に利用できるが、特に天然ガスの液化に好適である。当業者ならば炭化水素流の液化方法を容易に理解しているので、ここでは更に説明しない。液化方法の例は、ＵＳ６３８９８４４及びＵＳ６３７０９１０に記載されている（その内容はここに援用する）。
【００２０】
更に当業者ならば、液化後、所望により液化天然ガスを更に処理することも理解している。一例として、得られたＬＮＧは、ジュール・トムソンバルブ又は極低温ターボ膨張器により脱圧してよい。また、第一気体／液体分離器と液化工程間で更なる中間の処理工程を行ってもよい。
【００２１】
別の局面では本発明は本発明の実施に好適な下記装置に関する。この装置は少なくとも、
６０バールを超える圧力を有する部分凝縮した原料流用の入口、気体流用第一出口及び液体流用第二出口を有する第一気体／液体分離器；
気体流用第一出口、液体流用第二出口、並びに第一、第二及び第三供給点を少なくとも有する蒸留塔；
第一気体／液体分離器の第一出口から得られた気体流を膨張させるための第一膨張器；
第一気体／液体分離器の第二出口から得られた液体流を膨張させるための第二膨張器；
第一膨張器と蒸留塔の第二供給点との間にある第一熱交換器；
蒸留塔の第一出口で得られる流れ用の入口、気体流用第一出口及び液体流用第二出口を有すると共に、該第二出口は蒸留塔の第三供給点に接続している第二気体／液体分離器；
第二気体／液体分離器の第一出口で得られる気体流を液化するための液化ユニットであって、少なくとも１つの極低温熱交換器を有する該液化ユニット；及び
気体流を液化ユニットで液化する前に、第二気体／液体分離器の第一出口で得られた気体流を原料流と熱交換するための別の熱交換器；
を備え、第一熱交換器を、蒸留塔の第一出口と第二気体／液体分離器の入口との間に配置したことを特徴とする、天然ガス流のような炭化水素流の液化装置である。
【００２２】
以下に本発明を以下の非限定的図面により更に説明する。ここで図１は、天然ガスを液化するための概略工程図である。
図２は、本発明による概略工程図である。
【００２３】
この説明目的で、単一符号は、ライン及びそのライン中の流れを示す。同一符号は同様な構成部品を云う。
【００２４】
図１は、実際の液化を行う前に予め天然ガスのような炭化水素流を処理して、プロパン及びこれより高級な炭化水素を或る程度除去した炭化水素流を液化するための概略工程図（総合的に符号１で示す）である。
【００２５】
図１の工程図は、第一気体／液体分離器２、蒸留塔３（好ましくは脱エタン化器）、第一膨張器４、第二膨張器５、第一熱交換器６、第二熱交換器７、第二気体／液体分離器８、液化ユニット９及び分溜ユニット１１を備える。当業者ならば、所望に応じて、更に構成部品が存在してよいことは容易に理解している。
【００２６】
使用中、天然ガスを含有する部分凝縮した原料流１０は、特定の入口圧力及び入口温度で第一気体／液体分離器２の入口１２に供給される。通常、第一気体／液体分離器２の入口圧力は１０〜１００バール、好ましくは４０バールを越え、更に好ましくは６０バールを超え、好ましくは９０バール未満、更に好ましくは７０バール未満である。温度は、通常、０〜−６０℃、好ましくは−３５℃より低い。部分凝縮した原料流１０を得るために、幾つかの方法で予備冷却しておいてよい。図２に好ましい実施態様を示す。
【００２７】
所望ならば、原料流１０は、第一気体／液体分離器２に供給する前に、更に予備処理しておいてよい。一例としてＣＯ２、Ｈ２Ｓ、及びプロパンの分子量又はそれ以上の分子量を有する炭化水素成分は分離器２に入れる前に原料流１０から少なくとも部分的に除去しておく。この点、図１の装置は、ＣＯ２に対する許容量が大きく、その結果、処理後、液化ユニットの内で液化を行なわなければ、ＣＯ２を除去する必要のないことが注目される。
【００２８】
第一気体／液体分離器２では、原料流１０は、気体塔頂流２０（第一出口１３から取出される）と液体塔底流３０（第二出口１４から取出される）とに分離される。塔頂流２０はメタン（また通常、エタンも）原料流１０に比べて豊富に含まれる。
【００２９】
塔底流３０は一般に液体で、通常はメタンの液化温度にすると、凍結可能となる幾つかの成分を含有する。塔底流３０は、液化石油ガス（ＬＰＧ）製品を生成するため、別途に処理可能な炭化水素も含有してよい。塔底流３０は第二膨張器５内で膨張し、次いで好ましくは第二熱交換器７で加熱された後、第一供給点１５から流れ５０として蒸留塔３に供給される。所望ならば、熱交換器７はなくてもよい。当業者ならば、図１で使用されるような第二熱交換器７、その他のいかなるプロセスライン（外部冷媒流を含む）と熱交換するためのいかなる熱交換器であってもよいことは理解している。第二膨張器５は、普通の膨張器のようないかなる膨張装置でも、或いはフラッシュバルブであってもよい。
【００３０】
第一分離器２の第一出口１３から取出された気体塔頂流２０は、第一熱交換器６内で少なくとも部分的に凝縮され、次いで、第二供給点１６から蒸留塔３に流れ７０として供給される。第二供給点１６は、第一供給点１５よりも高い位置にある。
【００３１】
蒸留塔３頂部の第一出口１８からは、気体塔頂流８０が取出され、流れ６０と熱交換しながら、第一熱交換器６内で部分的に凝縮された後、第二気体／液体分離器８に流れ９０として供給される。
【００３２】
入口２１から第二気体／液体分離器８に供給された流れ９０は、分離されて、（第二出口２３から）液体流１００及び（第一出口２２から）気体流１１０が得られる。
第二出口２３から取出された液体流１００は、第三供給点１７から蒸留器３に供給される。第三供給点１７は、第二供給点１６よりも高い位置にある。
【００３３】
第二気体／液体分離器８の第一出口２２で得られた気体流１１０は、液化天然ガス（ＬＮＧ）流２００を製造するため、１つ以上の極低温熱交換器（図示せず）を有する液化ユニット９に進行する。所望ならば、液化ユニット９で液化を行なう前に、流れ１１０は更に処理工程を行なってよい。
【００３４】
図１の利点は次の通りである。蒸留塔３から取出された気体塔頂流８０は、流れ７０が第二供給点１６から蒸留塔３に供給される前に、第一膨張器４内で膨張した流れ６０との熱交換により、第一熱交換器６で部分的に凝縮されることである。
【００３５】
流れ２０は第一膨張器４内で膨張する前には冷却しないことが好ましい。即ち、第一液体／液体分離器２と第一膨張器４との間には冷却器（例えば空気冷却器、水冷却器、熱交換器等）は存在しない。
通常、液体塔底流１２０は、蒸留塔の第二出口１９から取出され、各種天然ガス液体製品を蒐集するための、分留ユニット１１中で１つ以上の分留工程を受ける。当業者ならば、分留工程を知っているので、ここでは更に説明しない。
【００３６】
図２は、天然ガス流１０ｃを予備冷却する好ましい方法を示し、この方法により図１で説明した部分的に凝縮した原料流１０が得られる本発明の一実施態様の概略図である。図１の実施態様で説明した推奨も図２の実施態様に適用できる。
【００３７】
図２の実施態様では、工程図は更に第三熱交換器２４及び第四熱交換器２５を備える。更に、第一及び第二圧縮器２６、２７（図１にも示した）は、流れ１１０の液化圧力を５０バールより高く、好ましくは７０バールよりも高く上げるため、液化ユニット９の上流の直ぐ上に存在する。勿論、更に熱交換器、膨張器、圧縮器等が存在してもよい。
【００３８】
原料流１０ｃは、第四熱交換器２５では流れ１３０と、第二熱交換器７では流れ４０と、また第三熱交換器２４では流れ１１０と、順次、熱交換される。所望ならば、ライン１０ｂ（第四熱交換器２５と第二熱交換器７との間）上には更に熱交換器（図示せず）が存在してもよい。ライン１０ｂでは、この原料流を冷却するため外部冷媒（例えがプロパン）が使用される。云うまでもなく、第二、第三及び第四の熱交換器７、２４、２５は、外部冷媒を使用する熱交換器と取替えてもよい。しかし、熱交換器２４、２５では流れ１１０と流れ１０ｃ、１０ａとの間で、即ち、中間の冷媒サイクル等を用いずに、夫々、直接熱交換を行なうことが好ましい。
【００３９】
流れ１０ａ（第三熱交換器２４中）及び流れ１０ｃ（第四熱交換器２５中）と熱交換した後、流れ１１０は、前記第一及び第二の圧縮器２６、２７中で夫々、流れ１４０、１５０として圧縮される。第一圧縮器２６は、第一膨張器４と機能的に連結している。
【００４０】
（１つ以上の）熱交換器２４、２５を使用する利点は、蒸留器３の底部で使用される再沸器（ＵＳ２００４／００７９１０７Ａ１の図１の再沸器２０参照）の役目を低減できることである。本発明では図２に示すように、再沸器が蒸留器３の底部又はその近くに存在しないことが好ましい。
【００４１】
第Ｉ表に、図２の一例のプロセスにおける各種箇所での流れの圧力及び温度の概要を示す。また、メタンのモル％も示す。図２のライン１０ｃ中の原料流は、ほぼ以下の組成を有していた。メタン８８％、エタン６％、プロパン２％、ブタン及びペンタン１％、Ｎ２３％。他のＨ２Ｓ、ＣＯ２及びＨ２Ｏのような成分は、予め除去した。
【００４２】
【表１】
2009530583.tif 000003
【００４３】
比較例として図２と同じ装置配列を使用した。但し、本発明とは対照的に第一熱交換器６では熱交換を行なわなかった。本発明では第ＩＩ表に示すように、流れ１２０において著しく高いプロパン回収率が得られた。これに対し熱交換器６を用いない装置配列ではプロパン回収率は僅か８２％であった。
【００４４】
【表２】
2009530583.tif 000004
【００４５】
当業者ならば本発明の範囲を逸脱しない限り、多くの変更を行なってよいことは容易に理解している。一例として、圧縮器は２つ以上の圧縮段階を有してよい。更に、各熱交換器は、一列の熱交換器を有してよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】天然ガスを液化するための概略工程図である。
【図２】本発明による概略工程図である。
【符号の説明】
【００４７】
１      炭化水素流の液化装置
２      第一気体／液体分離器
３      蒸留塔
４      第一膨張器
５      第二膨張器
６      第一熱交換器
７      第二熱交換器
８      第二気体／液体分離器
９      液化ユニット
１０    原料流
１１    分溜ユニット
１５    第一供給点
１６    第二供給点
１７    第三供給点
２０    気体流
３０    液体流
８０    気体流
１００  液体流
１１０  気体流
１６０  気体流
２００  液化流
【図１】
2009530583.tif 000005
【図２】
2009530583.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月5日(2008.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）６０バールを超える圧力を有する部分凝縮した原料流（１０）を第一気体／液体分離器（２）に供給する工程、
（ｂ）第一気体／液体分離器（２）において、原料流（１０）を気体流（２０）と液体流（３０）とに分離すると共に、該気体流を第一気体／液体分離器（２）の第一出口（１３）から取出す工程、
（ｃ）工程（ｂ）で得られた液体流（３０）を膨張させ、これ（５０）を第一供給点（１５）から蒸留塔（３）に供給する工程、
（ｄ）工程（ｂ）で第一気体／液体分離器（２）の第一出口（１３）から取出した気体流（２０）を膨張させて、少なくとも部分的に凝縮した膨張流（６０）を得た後、これ（７０）を、第一供給点（１５）よりも高い位置にある第二供給点（１６）から蒸留塔（３）に供給する工程、
（ｅ）蒸留塔（３）の頂部から気体流（８０）を取出し、これを部分的に凝縮させ、次いでこれ（９０）を第二気体／液体分離器（８）に供給する工程、
（ｆ）工程（ｅ）において第二気体／液体分離器（８）に供給した流れ（９０）を分離して、液体流（１００）及び気体流（１１０）を得る工程、
（ｇ）工程（ｆ）で得られた液体流（１００）を、第二供給点（１６）よりも高い位置にある第三供給点（１７）から蒸留塔（３）に供給する工程、及び
（ｈ）工程（ｆ）で得られた気体流（１１０）を液化して、液化流（２００）を得る工程、
を少なくとも含み、工程（ｅ）において蒸留塔（３）から取出された気体流（８０）を、工程（ｄ）において膨張した流れ（６０）との熱交換により部分的に凝縮させてから、これ（７０）を第二供給点（１６）から蒸留塔（３）に供給すると共に、工程（ｆ）で得られた気体流（１１０）を、工程（ａ）の原料流と熱交換して原料流を部分的に凝縮させてから、工程（ｈ）においてこれ（１６０）を液化することを特徴とする、天然ガス流のような炭化水素流の液化方法。
【請求項２】
工程（ｂ）で得られた気体流（２０）が工程（ｄ）において膨張されてから、冷却される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ｂ）で得られた液体流（３０）が原料流（１０）と熱交換されてから、原料流が工程（ａ）において第一気体／液体分離器（２）に供給される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
工程（ｆ）で得られた気体流の圧力が、任意に工程（ａ）の原料流（１０）と熱交換後、７０バール以上、好ましくは８４バール以上、更に好ましくは８６バール以上、なお更に好ましくは９０バール以上に上昇してから、該気体流が液化される請求項１〜３の１項以上に記載の方法。
【請求項５】
蒸留塔（３）の底部から液体流（１２０）が取出され、更に該液体流（１２０）に対し分留が行われる請求項１〜４の１項以上に記載の方法。
【請求項６】
気体流（１１０）が工程（ａ）の原料流（１０）と直接熱交換される請求項１〜５の１項以上に記載の方法。
【請求項７】
工程（ａ）に供給された部分凝縮原料（１０）の温度が−３５℃未満である請求項１〜６の１項以上に記載の方法。
【請求項８】
６０バールを超える圧力を有する部分凝縮した原料流（１０）用の入口（１２）、気体流（２０）用第一出口（１３）及び液体流（３０）用第二出口（１４）を有する第一気体／液体分離器（２）；
気体流（８０）用第一出口（１８）、液体流（１２０）用第二出口（１９）、並びに第一、第二及び第三供給点（１５、１６、１７）（但し、第三供給点（１７）は第二供給点（１６）よりも高い位置にあり、第二供給点（１６）は第一供給点（１５）よりも高い位置にある）を少なくとも有する蒸留塔（３）；
第一気体／液体分離器（２）の第一出口（１３）から得られた気体流（２０）を膨張させるための第一膨張器（４）；
第一気体／液体分離器（２）の第二出口（１４）と蒸留塔（３）の第一供給点（１５）との間にあって、第一気体／液体分離器（２）の第二出口（１４）から得られた液体流（３０）を膨張させるための第二膨張器（５）；
第一膨張器（４）と蒸留塔（３）の第二供給点（１６）との間にあって、第一膨張器（４）からの膨張流（６０）を受けるために配置された第一熱交換器（６）；
蒸留塔（３）の第一出口（１８）で得られる流れ用の入口（２１）、気体流（１１０）用第一出口（２２）及び液体流（１００）用第二出口（２３）を有すると共に、該第二出口（２３）は蒸留塔（３）の第三供給点（１７）に接続している第二気体／液体分離器（８）；
第二気体／液体分離器（８）の第一出口（２２）で得られる気体流を液化するための液化ユニット（９）であって、少なくとも１つの極低温熱交換器を有する該液化ユニット（９）；及び
気体流（１６０）を液化ユニット（９）で液化する前に、第二気体／液体分離器（８）の第一出口（２２）で得られた気体流（１１０）を原料流（１０）と熱交換するための別の熱交換器（２４、２５）；
を備え、第一熱交換器（６）を、蒸留塔（３）の第一出口（１８）と第二気体／液体分離器（８）の入口（２１）との間に配置したことを特徴とする、天然ガス流のような炭化水素流（１０）の液化装置（１）。
【請求項９】
第一気体／液体分離器（２）の第一出口（１３）と第一膨張器（４）との間に冷却器が存在しない請求項８に記載の装置（１）。
【請求項１０】
第二膨張器（５）と蒸留器（３）の第一供給点（１５）との間に第二熱交換器（７）を有する請求項８又は９に記載の装置（１）。
【請求項１１】
原料流（１０）は、第二熱交換器（７）において、第一気体／液体分離器（２）の第二出口（１４）から得られる液体流（４０）で冷却できる請求項１０に記載の装置（１）。
【請求項１２】
前記別の熱交換器が、第二熱交換器（７）と気体／液体分離器（２）の第一入口（１２）との間に第三熱交換器（２４）を有し、第二気体／液体分離器（８）の第一出口（２２）で得られた気体流（１１０）が原料流（１０）と熱交換できる請求項１０又は１１に記載の装置（１）。
【請求項１３】
前記別の熱交換器が、第二熱交換器（７）の上流に第四熱交換器（２５）を有し、第三熱交換器（２４）で熱交換後、第二気体／液体分離器（８）の第一出口（２２）で得られた気体流（１３０）が更に原料流（１０ｃ）と熱交換できる請求項１２に記載の装置（１）。
【請求項１４】
蒸留塔（３）の第二出口（１９）が分留ユニット（１１）に接続される請求項８〜１３の１項以上に記載の装置（１）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
第一分離器２の第一出口１３から取出された気体塔頂流２０は、第一膨張器４内で少なくとも部分的に凝縮され、これにより少なくとも部分的に凝縮した流れ６０が得られ、この流れは第一熱交換器６に通され、次いで、第二供給点１６から蒸留塔３に流れ７０として供給される。第二供給点１６は、第一供給点１５よりも高い位置にある。
【国際調査報告】
2009530583.tif 000007
2009530583.tif 000008
2009530583.tif 000009