(57)【要約】  炭化水素フレア気体の処理のためのシステム。流入気体ストリームは、気体成分及び液体成分を含有する。ノックアウトドラムは、液体成分から気体成分を分離する。排出装置は、駆動入口、吸引入口、及び吐出口を有する。分離された液体成分は、排出装置の吸引入口の中に導入される。高圧気体ストリームが、排出装置の駆動入口の中に導入される。高圧気体ストリームは、分離液体成分をノックアウトドラムから吐出口を通して引き出すのに十分な圧力を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素フレア気体の処理のためのシステムであって、
気体成分と液体成分とを含有する流入気体ストリームと、
前記液体成分から前記気体成分を分離するノックアウトドラムと、
駆動入口、吸引入口、及び吐出口を有する排出装置であって、前記分離された液体成分が該排出装置の吸引入口の中に導入される排出装置と、
前記排出装置の駆動入口の中に導入され、前記分離液体成分を前記ノックアウトドラムから前記吐出口を通して引き出すのに十分な圧力を有する高圧気体ストリームと、を備えている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記ノックアウトドラムは、ブート又は排水受けを有し、
前記分離された液体成分は、前記ブート又は排水受けから前記排出装置の吸引入口に引き込まれる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記高圧気体ストリームは、デフロスト気体ストリームである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記高圧気体ストリームは、約１００ｐｓｉｇの圧力を有し、前記流入気体ストリームは、１−２ｐｓｉｇの間の圧力を有する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記流入気体ストリームの前記気体成分を前記液体成分が前記ノックアウトドラム内でそこから分離された後に燃やす乾式フレアを更に備えている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
極低温又は低温気体処理システムであって、
気体成分と液体成分とを含有する流入気体ストリームと、
前記液体成分から前記気体成分を分離するノックアウトドラムであって、該分離液体成分が該ノックアウトドラムをそれを通って出る流体出口を有するノックアウトドラムと、
前記流入気体ストリームの気体成分を前記液体成分が前記ノックアウトドラム内でそこから分離された後に燃やすフレアと、
駆動入口、吸引入口、及び吐出口を有する排出装置であって、前記分離液体成分が、前記流体出口から該排出装置の吸引入口に導入される排出装置と、
前記排出装置の駆動入口の中に導入され、前記分離液体成分を前記ノックアウトドラムから前記吐出口を通して引き出すのに十分な圧力を有する高圧気体ストリームと、を備えている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項７】
前記高圧気体ストリームは、デフロスト気体ストリームである、
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記高圧気体ストリームは、約１００ｐｓｉｇの圧力を有し、前記流入気体ストリームは、１−２ｐｓｉｇの間の圧力を有する、
請求項６又は７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
この出願は、本明細書に引用によってその全体が組み込まれている「容器からの液体廃棄のための排出装置の使用」という名称の２０１６年１１月１６日出願の米国仮特許出願第６２／４２２，６９０号及び「容器からの液体廃棄のための排出装置の使用」という名称の２０１５年１２月３日出願の米国仮特許出願第６２／２６２，６２９号の両方の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明の開示は、一般的に炭化水素処理に関し、より具体的には、容器から液体を除去する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
この節は、本発明の開示に関連付けられる場合がある当業技術の様々な態様を導入するように意図している。この議論は、本発明の開示の特定の態様のより良い理解を容易にするためのフレームワークを提供するように意図している。従って、この節は、必ずしも従来技術の受容としてではなくこの観点から読むべきであることを理解しなければならない。
【０００４】
極低温又は低温炭化水素液体が処理される上流炭化水素処理に使用される従来のフレアシステムは、湿式及び乾式ストリームを受け入れる複数のフレアを必要とする。高圧源からより低圧源への圧力及び温度低下、すなわち、フラッシングとして公知の処理に起因して、フレア気体ストリームは、フレア配管システムの中に通気され、吹きつけられ、又は解放された流体から凝縮された液体を多くの場合に含有する。フレアヘッダと呼ばれる場合があるフレア配管システムは、全ての通気された、吹きつけられた、又は解放されたストリームを収集し、フレアヘッダを通してフレアノックアウトドラムの中にこれらの流体ストリームを経路指定する。フレアノックアウトドラムは、上述のように気体ストリーム内に凝縮したと考えられる液体から気体を分離し、分離された気体をあらゆる含有炭化水素の燃焼のためのフレアに経路指定し、得られる燃焼生成物は、大気に放出される。ノックアウトドラム内で分離された液体は、集めることができ、フレアノックアウトドラムを離れる気体ストリーム内への液体の持ち越しがないことを保証するために廃棄する必要がある。そのような液体持ち越しは、スラッギング及び不安定なフレア作動、燃焼からの過度の放熱、又は含有炭化水素の燃焼をもたらさないと考えられるフレアフレームからのスナッフィングさえも引き起こす可能性があるであろう。
【０００５】
フレアノックアウトドラム内に蓄積するそのような液体を廃棄するいくつかの方法が存在する。１つの方法は、（全ての炭化水素が水を含まない場合）、加熱コイルをシステムの中に挿入して液体をボイルオフ又は蒸発させることであるが、加熱コイルは、保守及び追加の運転コストを必要とする。ポンピングシステムを使用して、そのような液体を適切な廃棄場所にポンピングすることができる。しかし、フレアノックアウトドラムは、通常は非常に低圧で作動し、通常は、ポンピングのための有効ポジティブ吸入ヘッド又はＮＰＳＨとして知られている吸引圧力を提供しない。従って、典型的なポンピングシステムは、フレアノックアウトドラムを上昇させて必要なＮＰＳＨを生成する必要がある。フレアノックアウトドラムのこの上昇、ポンプ、及び配管、弁、及びこれらのポンプのための制御システムは、追加コストとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１は、極低温液体と共に使用するのに適切な気体処理システム１００の一部を示している。システム１００は、上述のように全ての通気された、吹きつけられた、又は解放されたストリームを収集し、フレアヘッダ１０２を通じてフレアノックアウトドラム１０４の中にこれらの流体ストリームを経路指定するフレア配管システム又はフレアヘッダ１０２を含む。フレアノックアウトドラム１０４は、液体から気体を分離し、分離された気体をあらゆる含有炭化水素の燃焼のためのフレア１０６に経路指定する。ノックアウトドラム１０４内で分離された液体は、液体ストリーム１０８を通じてブロー−ケース容器１１０に送られる。適正に機能するように、ブロー−ケース容器１１０は、より高圧の気体ストリーム及び関連の配管及び弁を必要とする。従って、液体ストリーム１０８は、図１ではデフロスト（Defrost）気体１１２とすることができる、脱水されてより高圧の気体ストリームを用いて加圧され、次に、他の液化凝縮炭化水素及び／又は水を含有する場合がある下流ドラム１１４に圧力駆動力により排出される。下流ドラム１１４内の液体は、次に、そのような流体を取り扱うように設計された適切な目的地にポンピングにより廃棄される。ブロー−ケース容器内の分離された気体は、更に別の処理及びフレアリングのために別のノックアウトドラム（図示せず）に送ることができ、又はこれに代えて、分離された気体は、フレアノックアウトドラム１０４内の使用に適切なレベルまで気体圧力を低減するように構成された一連の弁及び配管１１６を使用して乾式フレアヘッダに戻すことができる。ブロー−ケース容器１１０の使用は、フレアノックアウトドラム１０４及びブロー−ケース容器１１０の作動圧力間の差を補償するのに必要な高圧弁及び配管１１６の量に起因して、コスト及び保守の有意な増大を表している。必要とされるのは、フレアシステムの設置及び保守コストを低減するフレアノックアウトドラムから液体を廃棄する方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の開示は、炭化水素フレア気体の処理のためのシステムを提供する。流入気体ストリームは、気体成分及び液体成分を含有する。ノックアウトドラムは、液体成分から気体成分を分離する。排出装置は、駆動入口、吸引入口、及び吐出口を有する。分離液体成分は、排出装置の吸引入口の中に導入される。高圧気体ストリームが、排出装置の駆動入口の中に導入される。高圧気体ストリームは、ノックアウトドラムから吐出口を通して分離液体成分を引き出すのに十分な圧力を有する。
【０００８】
本発明の開示はまた、極低温又は低温気体処理システムを提供する。流入気体ストリームは、気体成分及び液体成分を含有する。ノックアウトドラムは、液体成分から気体成分を分離する。ノックアウトドラムは、分離液体成分がそれを通ってノックアウトドラムを出る流体出口を有する。フレアは、流入気体ストリームの気体成分を液体成分がノックアウトドラム内でそこから分離された後に燃やす。排出装置は、駆動入口、吸引入口、及び吐出口を有する。分離液体成分は、流体出口から排出装置の吸引入口に導入される。高圧気体ストリームが、排出装置の駆動入口の中に導入される。高圧気体ストリームは、ノックアウトドラムから吐出口を通して分離液体成分を引き出すのに十分な圧力を有する。
【０００９】
本発明の開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、及び以下で簡単に説明する添付図面から明らかになるであろう。
【００１０】
以上は、以下の詳細説明をより良く理解することができるように本発明の開示の特徴を広く概説したものである。追加の特徴も本明細書で以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】公知の原理による気体処理システムの概略図である。
【図２】開示する態様と共に使用することができる排出装置の切り欠き図である。
【図３】開示する態様による気体処理システムの概略図である。
【図４】開示する態様による気体処理システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図は単なる例であり、それによって本発明の開示の範囲に制限を課すことは意図していないことに注意しなければならない。更に、図は、一般的に縮尺通りに描かれておらず、むしろ本発明の開示の様々な態様を示すのに便宜上及び明確化の目的で描いたものである。
【００１３】
本発明の開示の原理の理解を容易にするために図面に示す特徴をここで以下に参照する。本明細書に使用される特定の言語は、開示の範囲を制限するように意図していない。本明細書に説明するような本発明の開示の原理のあらゆる変更及び更に別の修正、並びにあらゆる更に別の用途は、開示が関連する当業者に普通に想起されるように考えられている。明確にするために、本発明の開示と関連がない一部の特徴は、図面に示されない場合がある。
【００１４】
最初に、参照しやすいように、この出願に使用される、一定の用語及びその文脈で使用される時のそれらの意味を列挙する。本明細書に使用される用語が以下で定義されない限り、それには、当業者が少なくとも１つの文献又は発行済み特許にある通りにその用語に与えた最も広範な定義が与えられるべきである。更に、本発明の技術は、全ての均等物、同義語、新しい開発、及び同じか又は類似の目的に寄与する用語又は技術が本発明の特許請求の範囲内であると考えられるので、以下に示す用語の使用によって制限されない。
【００１５】
当業者が認めるであろうように、異なる個人は、異なる名称によって同じ特徴又は構成要素を指す場合がある。この文書は、名称だけが異なる構成要素又は特徴を区別するように意図していない。図は、必ずしも縮尺通りではない。本明細書のある一定の特徴及び構成要素は、縮尺が誇張されて又は概略形態で示される場合があり、従来要素の一部の詳細は、明確化及び簡潔さのために示されない場合がある。本明細書に説明する図を参照する時に、同じ参照番号が、簡素化の目的で複数の図で言及される場合がある。以下の説明及び特許請求の範囲では、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」及び「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、無制限様式で使用され、従って、「含むが以下に限定されない」を意味すると解釈しなければならない。
【００１６】
単数形の名詞は、必ずしも唯１つを意味するだけに限定されず、むしろ任意的に複数のそのような要素を含むように包含的かつ無制限である。
【００１７】
本明細書に使用される場合に、用語「近似的に」、「約」、「実質的に」、及び類似の用語は、本発明の開示の主題が関連する当業者により一般的に受け入れられている使用方法と調和して広い意味を有するように意図している。これらの用語は、説明かつ主張するある一定の特徴の説明を提供された正確な数値範囲にこれらの特徴の範囲を制限することなく可能にするように意図していることを本発明の開示を精査する当業者によって理解されなければならない。従って、これらの用語は、説明されかつ考えられている主題の非実質的な又は重要でない修正又は変更が本発明の開示の範囲内であることを示すように解釈しなければならない。
【００１８】
本明細書で提供する態様は、従来の極低温又は低温気体処理システムのブロー−ケースシステム、内部加熱コイル、及び／又はポンピングシステムを置換して代わりに排出装置とフレアノックアウトドラム内で収集した液体を排出する駆動高圧気体ストリームとを使用することに基づいている。図２に示すように、排出装置２００（一般的に噴射ポンプと呼ばれる）は、１つの流体からのエネルギがベンチュリ効果を通じて別の流体に移行されるタイプのポンプである。この原理は、運動エネルギの位置エネルギへの移行が存在する「ベルヌーイ」の法則に基づいている。駆動流体２０２が先細噴射ノズル２０４を通過すると、駆動流体の運動エネルギは増加し、その圧力は低下し、それによって吸引入口２０６からベンチュリ拡散器２０８の中にかつ吐出口２１０を通して流体を引き出す。
【００１９】
排出装置２００は、可動部分がない非常に簡単なタイプのデバイスであることがわかる。図３は、極低温又は低温気体処理システム３００内でフレアノックアウトドラム又は他の容器の排水受けから液体を廃棄する排出装置の使用の１つの実施形態を示している。図３に示すように、システム３００は、全ての通気された、吹きつけられた、又は解放されたストリームを上述のように収集し、フレアヘッダ３０２を通して乾式フレアノックアウトドラム３０４の中にこれらの流体ストリームを経路指定する乾式フレアヘッダ３０２を含む。乾式フレアノックアウトドラム３０４は、液体から気体を分離し、分離気体を、全ての含有炭化水素を燃焼させるために乾式フレア３０６に経路指定する。乾式フレアノックアウトドラム３０４内で分離された液体は、排出装置３１２の吸引入口３１０に接続されたブート又は排水受け３０８に集まる。これに代えて、排水受け又はブートは、ノックアウトドラムには使用されず、分離液体は、流体出口３０９を通ってノックアウトドラム３０４を出る。排出装置３１２の駆動入口３１４に入った気体は、一部の態様では軽量炭化水素含有気体ストリームである場合がある動力気体である。動力気体は、約１００ｐｓｉｇの圧力で又は乾式フレアノックアウトドラム３０４内の圧力よりも高い差圧で与えることができる。乾式フレアノックアウトドラム３０４内の圧力は、大気圧を少しだけ上回り、１−２ｐｓｉｇの間とすることができる。公知の液体廃棄慣例の場合のように、正圧が、フレアヘッダパージ気体を通じて乾式フレアノックアウトドラム内に維持され、排出装置が使用されている時のフランジ漏出からの酸素の侵入を防止する。動力気体と乾式フレアノックアウトドラム３０４の間の圧力差は、液体を排水受け３０８から吸引入口３１０の中に、かつ動力気体と共に排出装置３１２の吐出口３１６から外に引き出させる。吐出口３１６は、公知の原理により液体と気体を分離することができる乾式液体フレアノックアウトドラム３１８に接続することができる。
【００２０】
図４は、極低温又は低温気体処理システム４００内でフレアノックアウトドラム又は他の容器の排水受けから液体を廃棄する排出装置の使用の別の実施形態を描いている。図４に示すように、システム４００は、全ての通気された、吹きつけられた、又は解放されたストリームを上述のように収集し、フレアヘッダ４０２を通してこれらの流体ストリームを乾式フレアノックアウトドラム４０４の中に経路指定する乾式フレアヘッダ４０２を含む。デフロスト気体４０５は、軽量液化石油ガス（ＬＰＧ）液体を暖めて蒸発させる乾式フレアノックアウトドラム４０４の中に導入される。乾式フレアノックアウトドラム４０４は、液体から気体を分離して蒸発ＬＰＧ液体を含む分離気体をあらゆる含有炭化水素の燃焼のための乾式フレア４０６に経路指定する。分離液体は、排出装置４１２の吸引入口４１０に接続された流体出口４０９を通って乾式フレアノックアウトドラム４０４を出る。排出装置４１２の駆動入口４１４に入った気体は、図３に示すように動力気体とすることができ、又はこれに代えてデフロスト気体とすることができる。デフロスト気体は、約１００ｐｓｉｇの圧力で又は乾式フレアノックアウトドラム４０４内の圧力よりも高い差圧で与えることができる。乾式フレアノックアウトドラム４０４内の圧力は、大気圧を少しだけ上回り、１〜２ｐｓｉｇの間とすることができる。公知の液体廃棄慣例の場合のように、正圧が、フレアヘッダパージ気体を通じて乾式フレアノックアウトドラム内に維持され、排出装置が使用されている時のフランジ漏出からの酸素の侵入を防止する。デフロスト気体と乾式フレアノックアウトドラム４０４の間の圧力差は、流体出口４０９を通して液体を吸引入口４１０の中に、かつデフロスト気体と共に排出装置４１２の吐出口４１６から外に引き出させる。吐出口４１６は、公知の原理により液体と気体を分離することができる乾式液体フレアノックアウトドラム４１８に接続することができる。
【００２１】
フレアノックアウトドラムから液体を排出する排出装置を使用する開示した態様は、図１及び図３の対照比較によって明らかにするように実質的な数の構成要素の排除を可能にする。構成要素のこの減少は、現在業界で使用される従来の液体廃棄システムと比較すると、より低い資本投資コストと本質的に掛からない維持コストという利益を提供する。
【００２２】
開示した態様は、以下の付番した段落に示す方法及びシステムのあらゆる組合せを含むことができる。これは、あらゆる数の変形を上記説明から想定することができるので、全ての可能な態様の完全なリストと考えないものとする。
１．気体成分及び液体成分を含有する流入気体ストリームと、液体成分から気体成分を分離するノックアウトドラムと、駆動入口、吸引入口、及び吐出口を有する排出装置であって、分離液体成分が排出装置の吸引入口の中に導入される上記排出装置と、排出装置の駆動入口の中に導入され、分離液体成分をノックアウトドラムから吐出口を通して引き出すのに十分な圧力を有する高圧気体ストリームとを含む炭化水素フレア気体の処理のためのシステム。
２．ノックアウトドラムが、排水受けを有し、分離液体成分が、ブート又は排水受けから排出装置の吸引入口に引き込まれる段落１のシステム。
３．高圧気体ストリームが、デフロスト気体ストリームである段落１又は２のシステム。
４．高圧気体ストリームが、約１００ｐｓｉｇの圧力を有し、流入気体ストリームが、１−２ｐｓｉｇの間の圧力を有する段落１〜３のいずれかのシステム。
５．流入気体ストリームの気体成分を液体成分がノックアウトドラム内でそこから分離された後に燃やす乾式フレアを更に含む段落１〜４のいずれかのシステム。
６．気体成分及び液体成分を含有する流入気体ストリームと、液体成分から気体成分を分離するノックアウトドラムであって、分離液体成分がそれを通ってノックアウトドラムを出る流体出口を有する上記ノックアウトドラムと、流入気体ストリームの気体成分を液体成分がノックアウトドラム内でそこから分離された後に燃やすフレアと、駆動入口、吸引入口、及び吐出口を有する排出装置であって、分離液体成分が流体出口から排出装置の吸引入口に導入される前記排出装置と、排出装置の駆動入口の中に導入され、分離液体成分をノックアウトドラムから吐出口を通して引き出すのに十分な圧力を有する高圧気体ストリームとを含む極低温又は低温気体処理システム。
７．高圧気体ストリームが、デフロスト気体ストリームである段落６のシステム。
８．高圧気体ストリームが、約１００ｐｓｉｇの圧力を有し、流入気体ストリームが、１−２ｐｓｉｇの間の圧力を有する段落６又は７のシステム。
【００２３】
開示した態様は、乾式フレアノックアウトドラムからの液体の除去に関連して説明したが、他のタイプの容器からの液体の除去を支援する排出装置を使用することが可能である。
【００２４】
上述の開示に対する多くの変更、修正、及び代替を本発明の開示の範囲から逸脱することなく行うことができることを理解しなければならない。以上の説明は、従って、本発明の開示の範囲を制限することを意味しない。むしろ、本発明の開示の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ決定されるものとする。本発明の実施例における構造及び特徴は、変更され、再配置され、置換され、削除され、複製され、組み合わされ、又は互いに追加することができることが同じく考えられている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2019503857.tif 000007
2019503857.tif 000008
2019503857.tif 000009
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