(57)【要約】  メタンより重い炭化水素を主として含有する液体流れを生成すると共に天然ガスを液化するための方法を開示する。本方法では、液化すべき天然ガス流れを部分的に冷却し、第１及び第２の流れに分割する。更に、第１の流れを冷却して、実質的にそのすべてを凝縮させ、中圧まで膨張させ、次いで、第１の塔中間供給位置にて蒸留塔に供給する。また、第２の流れを中圧まで膨張させ、次いで、第２の下部の塔中間供給位置にて蒸留塔に供給する。第２の流れの供給位置より低い位置で蒸留塔から蒸留流れを抜き出し、冷却してその少なくとも一部を凝縮させ、還流流れを形成する。少なくとも一部の還流流れを頂部供給材料として蒸留塔に向ける。この蒸留塔からの底部生成物は、液化天然ガスの純度を下げるメタンより重いすべての炭化水素のうち大部分を選択的に含有する。蒸留塔からの残りのガス流れを、より高い中圧に圧縮し、加圧下で冷却して凝縮させ、次いで、低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する。
2007536404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理し；
（２）前記冷却した天然ガス流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（３）前記第１の流れを冷却して実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧まで膨張させ；
（４）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（５）前記膨張させた第１の流れ及び前記膨張させた第２の流れを、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する揮発性の低い留分とに分離し；
（６）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（７）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（８）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（９）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項２】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを冷却して実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧まで膨張させ；
（５）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（６）前記液体流れを前記中圧まで膨張させ；
（７）前記膨張させた第１の流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させた液体流れを、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（８）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（９）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１０）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１１）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項３】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを冷却して実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧まで膨張させ；
（５）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（６）前記液体流れを前記中圧まで膨張させ加熱し；
（７）前記膨張させた第１の流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させ加熱した液体流れを、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（８）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（９）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１０）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１１）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項４】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを、前記液体流れの少なくとも一部と組み合わせて、それにより、複合流れを形成し；
（５）前記複合流れを冷却して、実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧までb膨張させ；
（６）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（７）前記液体流れのすべての残りの部分を前記中圧まで膨張させ；
（８）前記膨張させた複合流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させた液体流れの残りの部分を、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（９）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（１０）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１１）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１２）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項５】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを、前記液体流れの少なくとも一部と組み合わせて、それにより、複合流れを形成し；
（５）前記複合流れを冷却して、実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧までb膨張させ；
（６）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（７）前記液体流れのすべての残りの部分を前記中圧まで膨張させ加熱し；
（８）前記膨張させた複合流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させ加熱した液体流れの残りの部分を、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（９）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（１０）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１１）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１２）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項６】
液体蒸留流れを、蒸気蒸留流れを抜き出す領域より上の位置で蒸留塔から抜き出し、そのとき、前記液体蒸留流れを加熱し、その後、前記蒸気蒸留流れを抜き出す領域より低い位置で前記蒸留塔にその別の供給材料として再度送る、請求項１、２、３、４、又は５に記載の方法。
【請求項７】
還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割し、そのとき、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送り、そして前記第２の部分を、蒸気蒸留流れを抜き出す領域と実質的に同じ供給位置にて、前記蒸留塔にその別の供給材料として供給する、請求項１、２、３、４、又は５に記載の方法。
【請求項８】
還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割し、そのとき、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送り、そして前記第２の部分を、蒸気蒸留流れを抜き出す領域と実質的に同じ供給位置にて、前記蒸留塔にその別の供給材料として供給する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
揮発性の残留ガス留分を圧縮させ、その後、加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項１、２、３、４、又は５に記載の方法。
【請求項１０】
揮発性の残留ガス留分を圧縮させ、その後、加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
揮発性の残留ガス留分を圧縮させ、その後、加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
揮発性の残留ガス留分を圧縮させ、その後、加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
揮発性の残留ガス留分を、加熱し、圧縮し、その後、加圧下で圧縮して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項１、２、３、４、又は５に記載の方法。
【請求項１４】
揮発性の残留ガス留分を、加熱し、圧縮し、その後、加圧下で圧縮して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項６に記載の方法。
【請求項１５】
揮発性の残留ガス留分を、加熱し、圧縮し、その後、加圧下で圧縮して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項７に記載の方法。
【請求項１６】
揮発性の残留ガス留分を、加熱し、圧縮し、その後、加圧下で圧縮して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１、２、３、４、又は５に記載の方法。
【請求項１８】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項６に記載の方法。
【請求項１９】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項７に記載の方法。
【請求項２０】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項８に記載の方法。
【請求項２１】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項９に記載の方法。
【請求項２２】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項２３】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項２４】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２５】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項２６】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項２７】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２８】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２９】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための装置であって、
（１）前記天然ガス流れを受容し、それを加圧下で冷却する、１つ又はそれより多い第１熱交換手段；
（２）前記冷却させた天然ガス流れを受容し、それを少なくとも第１の流れと第２の流れとに分割する、前記第１熱交換手段に接続された分割手段；
（３）前記第１の流れを受容し、それを充分に冷却して実質的に凝縮させる、前記分割手段に接続された第２熱交換手段；
（４）前記実質的に凝縮させた第１の流れを受容し、それを中圧まで膨張させる、前記第２熱交換手段に接続された第１膨張手段；
（５）前記第２の流れを受容し、それを前記中圧まで膨張させる、前記分割手段に接続された第２膨張手段；
（６）前記膨張させた第１の流れと、前記膨張させた第２の流れとを受容する、前記第１膨張手段と、前記第２膨張手段とに接続されている蒸留塔、前記蒸留塔は、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離するように適合されている；
（７）前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域からの蒸気蒸留流れを受容する、前記蒸留塔に接続されている蒸気抜き出し手段；
（８）前記蒸気蒸留流れを受容し、充分に冷却してその少なくとも一部を凝縮させる、前記蒸気抜き出し手段に接続されている第３熱交換手段；
（９）前記冷却し部分的に凝縮させた蒸留流れを受容し、それを残留蒸気流れと、還流流れとに分離する、前記第３熱交換手段に接続された分離手段、前記分離手段は、前記蒸留塔にさらに接続されて、前記還流流れを頂部供給材料として前記蒸留塔に送る；
（１０）前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと前記残留蒸気流れとを受容し、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス留分を形成する、前記蒸留塔と前記分離手段に接続された複合化手段；
（１１）前記揮発性残留ガス留分を受容する、前記複合化手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている；
（１２）前記凝縮流れを受容し、それを低圧に膨張して、前記液化天然ガス流れを形成する、前記第４熱交換手段に接続された第３膨張手段；及び
（１３）前記蒸留塔への供給流れの量及び温度を調節して、前記蒸留塔のオーバーヘッド温度を、前記重質炭化水素成分の大部分が前記比較的揮発性の低い留分中に回収される温度に維持するように適合された制御手段
を含む装置。
【請求項３０】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための装置であって、
（１）前記天然ガス流れを受容し、それを加圧下で充分に冷却して、部分的に凝縮させる、１つ又はそれより多い第１熱交換手段；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを受容し、蒸気流れと液体流れとに分離する、前記第１の熱交換手段に接続された第１の分離手段；
（３）前記蒸気流れを受容し、それを少なくとも第１の流れと第２の流れとに分割する、前記第１の分離手段に接続された分割手段；
（４）前記第１の流れを受容し、それを充分に冷却して実質的に凝縮させる、前記分割手段に接続された第２熱交換手段；
（５）前記実質的に凝縮させた第１の流れを受容し、それを中圧まで膨張させる、前記第２熱交換手段に接続された第１膨張手段；
（６）前記第２の流れを受容し、それを前記中圧まで膨張させる、前記分割手段に接続された第２膨張手段；
（７）前記液体流れを受容し、前記中圧まで膨張させる、前記第１分離手段に接続された第３膨張手段；
（８）前記膨張させた第１の流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させた液体流れとを受容する、前記第１膨張手段と、前記第２膨張手段と、前記第３膨張手段とに接続されている蒸留塔、前記蒸留塔は、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離するように適合されている；
（９）前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域からの蒸気蒸留流れを受容する、前記蒸留塔に接続されている蒸気抜き出し手段；
（１０）前記蒸気蒸留流れを受容し、充分に冷却してその少なくとも一部を凝縮させる、前記蒸気抜き出し手段に接続された第３熱交換手段；
（１１）前記冷却し部分的に凝縮させた蒸留流れを受容し、それを残留蒸気流れと、還流流れとに分離する、前記第３熱交換手段に接続された第２分離手段、前記第２分離手段は、前記蒸留塔にさらに接続されて、前記還流流れを頂部供給材料として前記蒸留塔に送る；
（１２）前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと前記残留蒸気流れとを受容し、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス留分を形成する、前記蒸留塔と前記第２分離手段に接続された複合化手段；
（１３）前記揮発性残留ガス留分を受容する、前記複合化手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている；
（１４）前記凝縮流れを受容し、それを低圧に膨張して、前記液化天然ガス流れを形成する、前記第４熱交換手段に接続された第４膨張手段；及び
（１５）前記蒸留塔への供給流れの量及び温度を調節して、前記蒸留塔のオーバーヘッド温度を、前記重質炭化水素成分の大部分が前記比較的揮発性の低い留分中に回収される温度に維持するように適合された制御手段
を含む装置。
【請求項３１】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための装置であって、
（１）前記天然ガス流れを受容し、それを加圧下で充分に冷却して、部分的に凝縮させる、１つ又はそれより多い第１熱交換手段；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを受容し、蒸気流れと液体流れとに分離する、前記第１の熱交換手段に接続された第１の分離手段；
（３）前記蒸気流れを受容し、それを少なくとも第１の流れと第２の流れとに分割する、前記第１の分離手段に接続された分割手段；
（４）前記第１の流れを受容し、それを充分に冷却して実質的に凝縮させる、前記分割手段に接続された第２熱交換手段；
（５）前記実質的に凝縮させた第１の流れを受容し、それを中圧まで膨張させる、前記第２熱交換手段に接続された第１膨張手段；
（６）前記第２の流れを受容し、それを前記中圧まで膨張させる、前記分割手段に接続された第２膨張手段；
（７）前記液体流れを受容し、前記中圧まで膨張させる、前記第１分離手段に接続された第３膨張手段；
（８）前記膨張させた液体流れを受容し、加熱する、前記第３膨張手段に接続された加熱手段；
（９）前記膨張させた第１の流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させた液体流れとを受容する、前記第１膨張手段と、前記第２膨張手段と、前記加熱手段とに接続されている蒸留塔、前記蒸留塔は、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離するように適合されている；
（１０）前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域からの蒸気蒸留流れを受容する、前記蒸留塔に接続されている蒸気抜き出し手段；
（１１）前記蒸気蒸留流れを受容し、充分に冷却してその少なくとも一部を凝縮させる、前記蒸気抜き出し手段に接続された第３熱交換手段；
（１２）前記冷却し部分的に凝縮させた蒸留流れを受容し、それを残留蒸気流れと、還流流れとに分離する、前記第３熱交換手段に接続された第２分離手段、前記第２分離手段は、前記蒸留塔にさらに接続されて、前記還流流れを頂部供給材料として前記蒸留塔に送る；
（１３）前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと前記残留蒸気流れとを受容し、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス留分を形成する、前記蒸留塔と前記第２分離手段に接続された複合化手段；
（１４）前記揮発性残留ガス留分を受容する、前記複合化手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている；
（１５）前記凝縮流れを受容し、それを低圧に膨張して、前記液化天然ガス流れを形成する、前記第４熱交換手段に接続された第４膨張手段；及び
（１６）前記蒸留塔への供給流れの量及び温度を調節して、前記蒸留塔のオーバーヘッド温度を、前記重質炭化水素成分の大部分が前記比較的揮発性の低い留分中に回収される温度に維持するように適合された制御手段
を含む装置。
【請求項３２】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための装置であって、
（１）前記天然ガス流れを受容し、それを加圧下で充分に冷却して、部分的に凝縮させる、１つ又はそれより多い第１熱交換手段；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを受容し、蒸気流れと液体流れとに分離する、前記第１の熱交換手段に接続された第１の分離手段；
（３）前記蒸気流れを受容し、それを少なくとも第１の流れと第２の流れとに分割する、前記第１の分離手段に接続された分割手段；
（４）前記第１の流れと前記液体流れの少なくとも一部を受容し、それにより複合流れを形成する、前記分割手段と前記第１分離手段に接続された第１の複合化手段；
（５）前記複合流れを受容し、それを充分に冷却して実質的に凝縮させる、前記第１複合化手段に接続された第２熱交換手段；
（６）前記実質的に凝縮させた複合流れを受容し、それを中圧まで膨張させる、前記第２熱交換手段に接続された第１膨張手段；
（７）前記第２の流れを受容し、それを前記中圧まで膨張させる、前記分割手段に接続された第２膨張手段；
（８）前記液体流れのすべての残りの部分を受容し、前記中圧まで膨張させる、前記第１分離手段に接続された第３膨張手段；
（９）前記膨張させた複合流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させた液体流れの残りの部分とを受容する、前記第１膨張手段と、前記第２膨張手段と、前記第３膨張手段とに接続されている蒸留塔、前記蒸留塔は、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離するように適合されている；
（１０）前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域からの蒸気蒸留流れを受容する、前記蒸留塔に接続されている蒸気抜き出し手段；
（１１）前記蒸気蒸留流れを受容し、充分に冷却してその少なくとも一部を凝縮させる、前記蒸気抜き出し手段に接続された第３熱交換手段；
（１２）前記冷却し部分的に凝縮させた蒸留流れを受容し、それを残留蒸気流れと、還流流れとに分離する、前記第３熱交換手段に接続された第２分離手段、前記第２分離手段は、前記蒸留塔にさらに接続されて、前記還流流れを頂部供給材料として前記蒸留塔に送る；
（１３）前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと前記残留蒸気流れとを受容し、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス留分を形成する、前記蒸留塔と前記第２分離手段に接続された第２の複合化手段；
（１４）前記揮発性残留ガス留分を受容する、前記第２複合化手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている；
（１５）前記凝縮流れを受容し、それを低圧に膨張して、前記液化天然ガス流れを形成する、前記第４熱交換手段に接続された第４膨張手段；及び
（１６）前記蒸留塔への供給流れの量及び温度を調節して、前記蒸留塔のオーバーヘッド温度を、前記重質炭化水素成分の大部分が前記比較的揮発性の低い留分中に回収される温度に維持するように適合された制御手段
を含む装置。
【請求項３３】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための装置であって、
（１）前記天然ガス流れを受容し、それを加圧下で充分に冷却して、部分的に凝縮させる、１つ又はそれより多い第１熱交換手段；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを受容し、蒸気流れと液体流れとに分離する、前記第１の熱交換手段に接続された第１の分離手段；
（３）前記蒸気流れを受容し、それを少なくとも第１の流れと第２の流れとに分割する、前記第１の分離手段に接続された分割手段；
（４）前記第１の流れと前記液体流れの少なくとも一部を受容し、それにより複合流れを形成する、前記分割手段と前記第１分離手段に接続された第１の複合化手段；
（５）前記複合流れを受容し、それを充分に冷却して実質的に凝縮させる、前記第１複合化手段に接続された第２熱交換手段；
（６）前記実質的に凝縮させた複合流れを受容し、それを中圧まで膨張させる、前記第２熱交換手段に接続された第１膨張手段；
（７）前記第２の流れを受容し、それを前記中圧まで膨張させる、前記分割手段に接続された第２膨張手段；
（８）前記液体流れのすべての残りの部分を受容し、前記中圧まで膨張させる、前記第１分離手段に接続された第３膨張手段；
（９）前記膨張させた液体流れを受容し、加熱する、前記第３膨張手段に接続された加熱手段；
（１０）前記膨張させた複合流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させ加熱した液体流れの残りの部分とを受容する、前記第１膨張手段と、前記第２膨張手段と、前記加熱手段とに接続されている蒸留塔、前記蒸留塔は、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離するように適合されている；
（１１）前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域からの蒸気蒸留流れを受容する、前記蒸留塔に接続されている蒸気抜き出し手段；
（１２）前記蒸気蒸留流れを受容し、充分に冷却してその少なくとも一部を凝縮させる、前記蒸気抜き出し手段に接続された第３熱交換手段；
（１３）前記冷却し部分的に凝縮させた蒸留流れを受容し、それを残留蒸気流れと、還流流れとに分離する、前記第３熱交換手段に接続された第２分離手段、前記第２分離手段は、前記蒸留塔にさらに接続されて、前記還流流れを頂部供給材料として前記蒸留塔に送る；
（１４）前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと前記残留蒸気流れとを受容し、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス留分を形成する、前記蒸留塔と前記第２分離手段に接続された第２の複合化手段；
（１５）前記揮発性残留ガス留分を受容する、前記第２複合化手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている；
（１６）前記凝縮流れを受容し、それを低圧に膨張して、前記液化天然ガス流れを形成する、前記第４熱交換手段に接続された第４膨張手段；及び
（１７）前記蒸留塔への供給流れの量及び温度を調節して、前記蒸留塔のオーバーヘッド温度を、前記重質炭化水素成分の大部分が前記比較的揮発性の低い留分中に回収される温度に維持するように適合された制御手段
を含む装置。
【請求項３４】
装置が、
（１）蒸気蒸留流れを抜き出す領域より上の位置にて液体蒸留流れを受容する、蒸留塔に接続された液体抜き出し手段；及び
（２）前記液体蒸留流れを受容し、加熱する、前記液体抜き出し手段に接続された加熱手段、前記加熱手段は、前記加熱した蒸留流れを、前記蒸気蒸留流れを抜き出す領域より低い位置にて、蒸留塔に別の供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続されている、
を含む、請求項２９記載の装置。
【請求項３５】
装置が、
（１）蒸気蒸留流れを抜き出す領域より上の位置にて液体蒸留流れを受容する、蒸留塔に接続された液体抜き出し手段；及び
（２）前記液体蒸留流れを受容し、加熱する、前記液体抜き出し手段に接続された加熱手段、前記加熱手段は、前記加熱した蒸留流れを、前記蒸気蒸留流れを抜き出す領域より低い位置にて、蒸留塔に別の供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続されている、
を含む、請求項３０記載の装置。
【請求項３６】
装置が、
（１）蒸気蒸留流れを抜き出す領域より上の位置にて液体蒸留流れを受容する、蒸留塔に接続された液体抜き出し手段；及び
（２）前記液体蒸留流れを受容し、加熱する、前記液体抜き出し手段に接続された加熱手段、前記加熱手段は、前記加熱した蒸留流れを、前記蒸気蒸留流れを抜き出す領域より低い位置にて、蒸留塔に別の供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続されている、
を含む、請求項３１記載の装置。
【請求項３７】
装置が、
（１）蒸気蒸留流れを抜き出す領域より上の位置にて液体蒸留流れを受容する、蒸留塔に接続された液体抜き出し手段；及び
（２）前記液体蒸留流れを受容し、加熱する、前記液体抜き出し手段に接続された加熱手段、前記加熱手段は、前記加熱した蒸留流れを、前記蒸気蒸留流れを抜き出す領域より低い位置にて、蒸留塔に別の供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続されている、
を含む、請求項３２記載の装置。
【請求項３８】
装置が、
（１）蒸気蒸留流れを抜き出す領域より上の位置にて液体蒸留流れを受容する、蒸留塔に接続された液体抜き出し手段；及び
（２）前記液体蒸留流れを受容し、加熱する、前記液体抜き出し手段に接続された加熱手段、前記加熱手段は、前記加熱した蒸留流れを、前記蒸気蒸留流れを抜き出す領域より低い位置にて、蒸留塔に別の供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続されている、
を含む、請求項３３記載の装置。
【請求項３９】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項２９記載の装置。
【請求項４０】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項３０記載の装置。
【請求項４１】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項３１記載の装置。
【請求項４２】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項３２記載の装置。
【請求項４３】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項３３記載の装置。
【請求項４４】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項３４記載の装置。
【請求項４５】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項３５記載の装置。
【請求項４６】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項３６記載の装置。
【請求項４７】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項３７記載の装置。
【請求項４８】
装置が、
（１）還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割する、分離手段に接続された第２の分割手段を含み；
（２）前記第２分割手段は、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送るように、蒸留塔にさらに接続され；そして、
（３）前記第２分割手段は、蒸気蒸発流れを抜き出すのと実質的に同じ供給位置にて前記第２の部分を前記蒸留塔に供給するように、前記蒸留塔にさらに接続されている、
請求項３８記載の装置。
【請求項４９】
装置が、
（１）揮発性残留ガス留分を受容し、圧縮させる、複合化手段に接続された圧縮手段；及び
（２）前記圧縮させた揮発性残留ガス留分を受容する、前記圧縮手段に接続された第４の熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記圧縮させた揮発性残留ガス留分を加圧下で圧縮して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより凝縮流れを形成するように適合されている、
を含む、請求項２９、３０、３１、３４、３５、３６、３９、４０、４１、４４、４５、又は４６に記載の装置。
【請求項５０】
装置が、
（１）揮発性残留ガス留分を受容し、圧縮させる、複合化手段に接続された圧縮手段；及び
（２）前記圧縮させた揮発性残留ガス留分を受容する、前記圧縮手段に接続された第４の熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記圧縮させた揮発性残留ガス留分を加圧下で圧縮して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより凝縮流れを形成するように適合されている、
を含む、請求項３２、３３、３７、３８、４２、４３、４７、又は４８に記載の装置。
【請求項５１】
装置が、
（１）揮発性残留ガス留分を受容し、それを加熱する、複合化手段に接続された加熱手段；
（２）前記加熱した揮発性残留ガス留分を受容し、それを圧縮する、前記加熱手段に接続された圧縮手段；及び
（３）前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を受容する、前記圧縮手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている、
を含む、請求項２９、３０、３９、又は４０に記載の装置。
【請求項５２】
装置が、
（１）揮発性残留ガス留分を受容し、それを加熱する、複合化手段に接続された第２の加熱手段；
（２）前記加熱した揮発性残留ガス留分を受容し、それを圧縮する、前記第２加熱手段に接続された圧縮手段；及び
（３）前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を受容する、前記圧縮手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている、
を含む、請求項３１、３４、３５、４１、４４、又は４５に記載の装置。
【請求項５３】
装置が、
（１）揮発性残留ガス留分を受容し、それを加熱する、複合化手段に接続された第２の加熱手段；
（２）前記加熱した揮発性残留ガス留分を受容し、それを圧縮する、前記第２加熱手段に接続された圧縮手段；及び
（３）前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を受容する、前記圧縮手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている、
を含む、請求項３６又は４６に記載の装置。
【請求項５４】
装置が、
（１）揮発性残留ガス留分を受容し、それを加熱する、複合化手段に接続された第２の加熱手段；
（２）前記加熱した揮発性残留ガス留分を受容し、それを圧縮する、前記第２加熱手段に接続された圧縮手段；及び
（３）前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を受容する、前記圧縮手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている、
を含む、請求項３２又は４２に記載の装置。
【請求項５５】
装置が、
（１）揮発性残留ガス留分を受容し、それを加熱する、第２複合化手段に接続された第２の加熱手段；
（２）前記加熱した揮発性残留ガス留分を受容し、それを圧縮する、前記第２加熱手段に接続された圧縮手段；及び
（３）前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を受容する、前記圧縮手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている、
を含む、請求項３３、３７、４３、又は４７に記載の装置。
【請求項５６】
装置が、
（１）揮発性残留ガス留分を受容し、それを加熱する、第２複合化手段に接続された第３の加熱手段；
（２）前記加熱した揮発性残留ガス留分を受容し、それを圧縮する、前記第３加熱手段に接続された圧縮手段；及び
（３）前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を受容する、前記圧縮手段に接続された第４熱交換手段、前記第４熱交換手段は、前記加熱し圧縮した揮発性残留ガス留分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって凝縮流れを形成するように適合されている、
を含む、請求項３８又は４８に記載の装置。
【請求項５７】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、又は４８に記載の装置。
【請求項５８】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項４９に記載の装置。
【請求項５９】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項５０に記載の装置。
【請求項６０】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項５１に記載の装置。
【請求項６１】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項５２に記載の装置。
【請求項６２】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項５３に記載の装置。
【請求項６３】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項５４に記載の装置。
【請求項６４】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項５５に記載の装置。
【請求項６５】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項５６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
発明の背景
本発明は、天然ガス又は他のメタンに富むガス流れを処理して、高いメタン純度を有する液化天然ガス（ＬＮＧ）流れと、メタンよりも重い炭化水素を主として含有する液体流れとを生成するための方法に関する。
【０００２】
天然ガスは、典型的には、地下貯留層へ貫いた油井から回収される。それは大部分がメタンである。すなわち、メタンはガスの少なくとも５０モル％を構成する。特定の地下貯留層に依れば、天然ガスは比較的少ない量の重質炭化水素、例えばエタン、プロパン、ブタン、ペンタン等、並びに水、水素、窒素、二酸化炭素、及び他のガスも含有する。
【０００３】
ほとんどの天然ガスはガス状の形態で取り扱われる。天然ガスを油井ヘッドからガス処理プラントに輸送するため、そしてそこから天然ガス消費者に輸送するための最も一般的な手段は、高圧ガス輸送パイプラインである。しかしながら、多くの状況において、輸送又は使用のいずれかのために天然ガスを液化することが必要であり、及び／又は、望ましいことが分かっている。例えば、遠隔地では、天然ガスの市場への便利な輸送を可能にするパイプラインインフラがないことがしばしばである。そのような場合、気体状態の天然ガスに対してＬＮＧの比体積がはるかに小さいことは、運搬船及び輸送トラックを用いるＬＮＧの配送が可能となり、輸送コストを大きく減じることができる。
【０００４】
天然ガスの液化が好都合である別の状況は、自動車燃料として使用する場合である。大都市圏では、利用できる経済的なＬＮＧ源があるならば、ＬＮＧで動くことができるバス、タクシー及びトラック群がある。そのようなＬＮＧを燃料とする輸送手段は、より高分子量の炭化水素を燃焼するガソリン及びディーゼルエンジンで動く類似の輸送手段と比較したとき、天然ガスの燃焼はクリーンであるため、大気汚染が著しく少ない。さらに、ＬＮＧが高純度（すなわち、９５モル％以上のメタン純度）のものであるならば、生成される二酸化炭素（温室効果ガス）の量は、他のすべての炭化水素燃料と比較してメタンの炭素：水素比が低いためかなり少ない。
【０００５】
本発明は一般に、例えば、エタン、プロパン、ブタン、及び重質炭化水素成分からなる天然ガス液（ＮＧＬ）、プロパン、ブタン、及び重質炭化水素成分からなる液化石油ガス（ＬＰＧ）、又は、ブタン及び重質炭化水素成分からなる縮合生成物といった、主として、メタンよりも重い炭化水素からなる液体流れを同時生成物として生成しながら、天然ガスを液化することに関する。同時生成物である液体流れを生成することには２つの重要な利点がある：生成されるＬＮＧは高いメタン純度を有し、同時生成物である液体は、多くの他の目的に用いうる有用な生成物である。本発明にしたがって処理すべき天然ガス流れの典型的な分析は、およそのモル％で、メタンが８４．２％、エタン及び他のＣ２成分が７．９％、プロパン及び他のＣ３成分が４．９％、イソ−ブタンが１．０％、ｎ−ブタンが１．１％、ペンタン＋が０．８％、残りは窒素と二酸化炭素である。硫黄含有ガスも時々存在する。
【０００６】
天然ガスを液化するための多くの方法が知られている。例えば、そのような数多くの方法を概観するために、Finn, Adrian J., Grant L. Johnson, and Terry R. Tomlinson, "LNG Technology for Offshore and Mid-Scale Plants", Proceedings of the Seventy-Ninth Annual Convention of the Gas Processors Association, pp. 429-450, Atlanta, Gerogia, March 13-15, 2000 及び Kikkawa, Yoshitsugi, Masaaki Ohishi, and Noriyoshi Nozawa, "Optimize the Power System of Baseload LNG Plant", Proceedings of the Eightieth Annual Convention of the Gas Processors Association, San Antonio, Texas, March 12-14を参照のこと。米国特許第4,445,917号；第4,525,185号；第4,545,795号；第4,755,200号；第5,291,736号；第5,363,655号；第5,365,740号；第5,600,969号；第5,615,561号；第5,651,269号；第5,755,114号；第5,893,274号；第6,014,869号；第6,053,007号；第6,062,041号；第6,119,479号；第6,125,653号；第6,250,105 B1号；第6,269,655 B1号；第6,272,882 B1号；第6,308,531 B1号；第6,324,867 B1号；第6,347,532 B1号；PCT特許出願第WO01/88447；並びに、同時係属する本出願人の2002年6月4日付で出願された米国特許出願第10/161,780号及び2002年10月23日付で出願された米国特許出願第10/278,610にも関連の方法が記載されている。これらの方法には一般に、天然ガスを精製（水や、二酸化炭素及び硫黄化合物のような問題となる化合物の除去による）、冷却、凝縮及び膨張する工程が含まれる。天然ガスの冷却及び凝縮は、多くの様々な方法で行うことができる。「カスケード冷却」は、連続的に低下する沸点を有する幾つかの冷媒、例えばプロパン、エタン及びメタンと、天然ガスとの熱交換を用いる。別の方法として、この熱交換は、幾つかの異なる圧力レベルで冷媒を蒸発することにより単一の冷媒を用いて行うことができる。「多成分冷却」は、多数の単一成分冷媒の代わりに、幾つかの冷媒成分からなる１種又はそれより多い冷媒流体と、天然ガスとの熱交換を用いる。天然ガスの膨張は等エンタルピー的（例えば、ジュール−トムソン膨張を用いる）及び等エントロピー的（例えば、仕事−膨張タービンを用いる）のいずれでも行うことができる。
【０００７】
天然ガス流れを液化するために用いられる方法に関係なく、メタンに富む流れを液化する前に、メタンよりも重い炭化水素のかなりの部分を除去する必要があるのが一般的である。この炭化水素除去工程の理由には、ＬＮＧ流れの発熱量及びこれらの重質炭化水素成分の生成物としての価値を調節する必要性を含めた多くの理由がある。あいにく、これまで炭化水素除去工程の効率についてはほとんど注目されてこなかった。
【０００８】
本発明によれば、炭化水素除去工程をＬＮＧ液化プロセスに注意深く組み込むと、従来技術の方法よりもかなり少ない使用エネルギーで、ＬＮＧ及び個々の重質炭化水素液体生成物の両方を生成できることを見出した。本発明は、より低圧で適用することができるが、供給材料ガスを４００〜１５００ｐｓｉａ［２，７５８〜１０，３４２ｋＰａ（ａ）］以上で処理するとき特に有利である。
【０００９】
本発明のよりよい理解のために、以下の実施例及び図面を参照する。
図に関する以下の説明において、表は代表的な方法条件について計算した流量の概要を示す。本明細書中に示す表において、流量の値（モル／時）は便宜上最も近い整数で表す。表に示す全体の流れの流量はすべての非炭化水素成分を含み、従って、炭化水素成分に対する流れの流量の合計よりも一般に大きい。表示温度は最も近い温度にまとめたおおよその値である。また、図に示したプロセスを比較するために行ったプロセス設計計算は、周囲からプロセスへの（又はプロセスから周囲への）熱漏れがないという仮定に基づくことに留意すべきである。商業的に入手しうる絶縁材料の質により、これは非常に妥当な仮定であり、かつ当業者によって典型的に行われるものである。
【００１０】
便宜上、プロセスパラメーターは伝統的な英国単位及び国際単位系（ＳＩ）の単位の両方で示す。表にあるモル流量はポンドモル／時又はｋｇモル／時のいずれかとして示す。馬力（ＨＰ）及び／又は１０００英国熱単位／時（ＭＢＴＵ／Ｈｒ）として示されるエネルギー消費は、ポンドモル／時での記載のモル流量に相当する。キロワット（ｋＷ）として示されるエネルギー消費は、ｋｇモル／時の記載のモル流量に相当する。ポンド／時（Ｌｂ／Ｈｒ）として示される生産量は、ポンドモル／時での記載のモル流量に相当する。ｋｇ／時（ｋｇ／Ｈｒ）として示される生産量は、ｋｇモル／時での記載のモル流量に相当する。
【００１１】
本発明の説明
図１を参照する。天然ガス供給流れ中において、約１／２のエタンと、大部分のプロパン及び重質成分を含有するＮＧＬ同時生成物を生産することが望ましい場合の本発明による方法をまず説明する。本発明のこのシミュレーションでは、入口ガスはプラントに９０°Ｆ［３２℃］及び１２８５ｐｓｉａ［８，８６０ｋＰａ（ａ）］で流れ３１として入る。入口ガスが、生成物流れが規格を満たす妨げとなるような濃度の二酸化炭素及び／又は硫黄化合物を含有する場合、これらの化合物は供給ガスの適切な前処理（図示せず）によって除去される。さらに、供給流れは、通常、極低温条件下での水和物（氷）形成を妨げるために脱水される。固体乾燥剤がこの目的に典型的に用いられている。
【００１２】
供給流れ３１は、−４４°Ｆ［−４２℃］にて冷媒流れ及びフラッシュされた分離器液（流れ３９ａ）との熱交換によって熱交換器１０で冷却される。すべての場合において、熱交換器１０は、多数の個々の熱交換器、又は単一のマルチパス熱交換器、あるいはそれらの組み合わせのいずれかに相当することに留意すべきである。（表示された冷却に１つ又はそれより多いの熱交換器を使用するかどうかの決定は、限定されないが、入口ガス流量、熱交換器サイズ、流れの温度等を含む多くの要因による。）冷却された流れ３１ａは分離器１１へ０°Ｆ［−１８℃］及び１２７８ｐｓｉａ［８，８１２ｋＰａ（ａ）］で入り、そこで、蒸気（流れ３２）は凝縮液（流れ３３）から分離される。
【００１３】
分離器１１からの蒸気（流れ３２）は２つの流れ、３４及び３６に分割され、流れ３４は蒸気全体の約１５％を含む。状況によっては、流れ３４と凝縮液（流れ３８）のいくらかの部分を組合わせて複合流れ３５を形成するのが好都合であるかもしれないが、このシミュレーションでは流れ３８の流れはない。流れ３５は、冷媒流れ７１ｅ及び液体蒸留流れ４０との熱交換関係にある熱交換器１３を通過して、流れ３５ａは冷却されそして実質的に凝縮される。−１０９°Ｆ［−７８℃］の実質的に凝縮された流れ３５ａは精留塔１９の操作圧（約４６５ｐｓｉａ［３，２０６ｋＰａ（ａ）］）まで適切な膨張装置、例えば膨張バルブ１４によりフラッシュ膨張される。膨張の間、流れの一部は蒸発して、流れ全体を冷却する。図１に示す方法では、膨張バルブ１４を出る膨張させた流れ３５ｂは−１２５°Ｆ［−８７℃］の温度に達し、次いで、精留塔１９の吸収区分１９ａにおいて上部の中央供給位置にて供給される。
【００１４】
分離器１１からの蒸気の残りの８５％（流れ３６）はワークエクスパンジョンマシーン１５に入り、そこで、機械的エネルギーがこの部分の高圧供給流れから抽出される。マシーン１５は蒸気を塔操作圧に実質的に等エントロピー的に膨張させ、ワークエクスパンジョンは膨張させた流れ３６ａを約−７６°Ｆ［−６０℃］の温度に冷却する。一般に商業的に入手しうるエキスパンダーは、理想的等エントロピー膨張で理論的に利用可能な仕事の８０〜８５％程度を取り戻すことが可能である。回収された仕事は、例えば、塔オーバーヘッドガス（流れ４９）の再圧縮に用いることができる遠心圧縮機（例えば部品１６）を動かすのにしばしば用いられる。膨張されそして部分的に凝縮された流れ３６ａは、供給流れとして蒸留塔１９の吸収区分１９ａへ塔中央の下部供給位置で供給される。分離器液（流れ３３）の残りの部分である流れ３９は、膨張バルブ１２によって脱エタン塔１９の操作圧より少し上の圧力にフラッシュ膨張され、−４４°Ｆ［−４２℃］に冷却され（流れ３９ａ）、上記のように入ってくる供給ガスを冷却する。原状では８５°Ｆ［２９℃］の流れ３９ｂはその後、塔中央の第２の下部供給位置にて脱エタン塔１９のストリッピング区分１９ｂへ入る。
【００１５】
精留塔１９中の脱エタン塔は、間隔を置いて垂直に配置された多数のトレー、１つ又はそれより多いの充填床、又はトレーと充填物とのいくつかの組み合わせを含む一般的な蒸留塔である。天然ガス処理プラントの場合しばしばそうであるように、精留塔は２つの区分からなりうる。上部の吸収（精留）区分１９ａは、トレー及び／又は充填物を含み、塔の上方に上昇する膨張された流れ３６ａの蒸気部分と、塔の下方に落ちる冷えた液体との間に必要な接触を提供して、エタン、プロパン、及び重質成分を凝縮させ、吸収する；そして、下部のストリッピング区分１９ｂは、トレー及び／又は充填物を含み、下方に落ちる冷えた液体と、上方に上昇する蒸気との間に必要な接触を提供する。また、ストリッピング区分は、１つ又はそれより多いのリボイラー（例えばリボイラー２０）を含み、塔を流れ下る液体の一部を加熱及び蒸発させて、ストリッピング蒸気を提供し、このストリッピング蒸気は塔の上方に流れて、液体生成物であるメタン及び軽質成分の流れ４１をストリッピングする。液体生成物流れ４１は、底部生成物のモル基準で０．０２０：１のエタン対プロパンの一般的な規格に基づいて、脱メタン塔１９の底部を１５０°Ｆ［６６℃］で出る。主としてメタン及び軽質成分を含むオーバーヘッド蒸留流れ３７は、脱エタン塔１９を−１０８°Ｆ［−７８℃］で出る。
【００１６】
蒸留蒸気（流れ４２）の一部は、ストリッピング区分１９ｂの上部領域から抜き出される。この流れは、冷媒流れ７１ｅ及び液体蒸留流れ４０との熱交換により、熱交換器１３において、−５８°Ｆ［−５０℃］から−１０９°Ｆ［−７８℃］に冷やされ、ブンブン的に凝縮される（流れ４２ａ）。還流分離器２２における操作圧（４６１ｐｓｉａ［３，１８２ｋＰａ（ａ）］）は、脱メタン塔１９の操作圧よりわずかに低く維持される。これにより、蒸留蒸気流れ４２が熱交換器１３と通り、そこから還流分離器２２へと流れる推進力が提供され、還流分離器では、凝縮された液体（流れ４４）がすべての凝縮されていない蒸気（流れ４３）から分離される。流れ４３は蒸留蒸気流れ（流れ３７）と組み合わさり、脱メタン塔１９の吸収区分１９ａの上部領域を出て、−１０８°Ｆ［−７８℃］で冷えた残留ガス流れ４７を形成する。
【００１７】
凝縮された液体（流れ４４）は、ポンプ２３により高圧までポンピングされ、そこで、−１０９°Ｆ［−７８℃］の流れ４４ａは２つの部分に分割される。１つの部分である流れ４５は、脱メタン塔１９の吸収区分１９ａの上部領域を経由して、冷えた液体として、吸収区画を通って上方に上昇する蒸気と接触する。他の部分は、脱メタン塔１９のストリッピング区分１９ｂの上部領域に還流流れ４６として供給される。
【００１８】
液体蒸留流れ４０は、脱メタン塔１９の吸収区画１９ａの低部領域から抜き出され、熱交換器１３を経由して、そこで蒸留蒸気流れ４２、複合流れ３５、及び冷媒（流れ７１ａ）を冷却しながら、加熱される。液体蒸留流れは、−７９°Ｆ［−６２℃］から−２０°Ｆ［−２９℃］へ加熱され、流れ４０ａを部分的に蒸発させて、その後に塔中央の供給流れとして脱メタン塔１９のストリッピング区画１９ｂへ提供される。
【００１９】
冷えた残留ガス（流れ４７）は熱交換器２４において９４°Ｆ［３４℃］まで温められ、次いで、一部（流れ４８）が抜き出されて、プラントの燃料ガスとなる。（抜き出さなければならない燃料ガスの量は、主として、プラントのガスコンプレッサー、例えばこの実施例においては冷媒コンプレッサー６４，６６及び６８、を駆動するエンジン及び／又はタービンに必要とされる燃料により決められる。）温められた残留ガスの残り（流れ４９）は、エクスパンションマシーン１５，６１及び６３により駆動されるコンプレッサー１６で圧縮される。放出クーラー２５において１００°Ｆ［３８℃］まで冷却した後、流れ４９ｂは、冷えた残留ガス流れ４７とのクロス交換により熱交換器２４において−９３°Ｆ［−６９℃］まで（流れ４９ｃ）さらに冷却される。
【００２０】
流れ４９ｃはその後、熱交換器６０へ入り、冷媒流れ７１ｄにより−２５６°Ｆ［−１６０℃］にさらに冷却されて、凝縮され、二次冷却され、その後、ワークエクスパンジョンマシーン６１に入り、そこで、機械的エネルギーが流れから抽出される。マシーン６１は、液体流れ４９ｄを、約６３８ｐｓｉａ［４，３９９ｋＰａ（ａ）］から大気圧よりわずかに高いＬＮＧ貯蔵圧（１５．５ｐｓｉａ［１０７ｋＰａ（ａ）］）へ実質的に等エントロピー的に膨張させる。ワークエクスパンジョンは、膨張された流れ４９ｅを約−２５７°Ｆ［−１６０℃］の温度に冷却し、その後、この流れはＬＮＧ生成物（流れ５０）を収容するＬＮＧ貯蔵タンク６２へ送られる。
【００２１】
流れ４９ｃの冷却のすべて、並びに、流れ３５及び４２の冷却の一部は閉鎖サイクル冷却回路によって行われる。この冷却サイクルのための作動流体は炭化水素と窒素の混合物であり、混合物の組成は必要に応じて調整されて、利用可能な冷却媒質を用い妥当な圧力で凝縮すると同時に、必要な冷媒温度を提供する。この場合、冷却水での凝縮とし、窒素、メタン、エタン、プロパン、及び重質炭化水素からなる冷媒混合物が図１の方法のシミュレーション用でいられる。おおよそのモル％での流れの組成は、窒素６．９％、メタン４０．８％、エタン３７．８％及びプロパン８．２％、そして残余の重質炭化水素である。
【００２２】
冷媒流７１は放出冷却器６９を１００°Ｆ［３８℃］及び６０７ｐｓｉａ［４，１８５ｋＰａ（ａ）］で出る。それは熱交換器１０へ入り、部分的に温められた膨張冷媒流れ７１ｆによって及び他の冷媒流れによって−１５°Ｆ［−２６℃］に冷却され、部分的に凝縮される。図１のシミュレーションでは、これら他の冷媒流れは３つの異なる温度及び圧力レベルにおける商業的品質のプロパン冷媒であるとした。部分的に凝縮された冷媒流れ７１ａは、部分的に温められ膨張された冷媒流れ７１ｅによってさらに−１０９°Ｆ［−７８℃］に冷却され、さらに凝縮されるために（流れ７１ｂ）熱交換器１３に入る。冷媒は凝縮され、そして膨張された冷媒流れ７１ｄによって熱交換器６０で−２５６°Ｆ［−１６０℃］に二次冷却される。二次冷却された液体流れ７１ｃはワークエクスパンジョンマシーン６３に入り、そこで、約５８６ｐｓｉａ［４，０４０ｋＰａ（ａ）］の圧力から約３４ｐｓｉａ［２３４ｋＰａ（ａ）］の圧力に実質的に等エントロピー的に膨張されるにつれて、機械的エネルギーがこの流れから抽出される。膨張の間、流れの一部は蒸発して、全体の流れを−２６２°Ｆ［−１６３℃］に冷却する（流れ７１ｄ）。膨張された流れ７１ｄは次に熱交換器６０、１３及び１０に入り、そこで、蒸発及び過熱されながら流れ４９ｃ、流れ３５、流れ４２及び冷媒（流れ７１、７１ａ及び７１ｂ）を冷却する。
【００２３】
過熱された冷媒蒸気（流れ７１ｇ）は熱交換器１０を９３°Ｆ［３４℃］で離れ、３段階で６１７ｐｓｉａ［４，２５４ｋＰａ（ａ）］に圧縮される。３つの各圧縮段階（冷媒圧縮機６４、６６及び６８）は補充電源で動き、圧縮熱を除く冷却器（放出冷却器６５、６７及び６９）が後に続く。放出冷却器６９からの圧縮された流れ７１は熱交換器１０へ戻ってサイクルが完了する。
【００２４】
図１に示す方法の流れの流量とエネルギー消費の概要は次表に示す：
【００２５】
【表１】
2007536404.tif 000003
【００２６】
【表２】
2007536404.tif 000004
【００２７】
ＬＮＧ生産法の効率は必要とされる「比動力（電力）消費」を用いて一般に比較され、これは全冷却圧縮動力対全液体生成量の比率である。ＬＮＧ生産の従来法の比動力（電力）消費について公表された情報は０．１６８ＨＰ−Ｈｒ／Ｌｂ［０．２７６ｋＷ−Ｈｒ／ｋｇ］〜０．１８２ＨＰ−Ｈｒ／Ｌｂ［０．３００ｋＷ−Ｈｒ／ｋｇ］であり、これはＬＮＧ生産プラントの３４０日／年の循環時ファクターに基づくと考えられる。同じ基準で、本発明の図１態様の比動力（電力）消費は０．１３９ＨＰ−Ｈｒ／Ｌｂ［０．２２９ｋＷ−Ｈｒ／ｋｇ］であり、これは従来法を２１〜３１％越える効率の改善である。
【００２８】
本発明の効率の改善理由を説明する要因は主に２つある。第１の要因は、この実施例で考えられるような高圧ガス流を適用したときの液化プロセスの熱力学を調べることによって理解することができる。この流れの主成分はメタンであるため、メタンの熱力学的性質を用いて、従来法で用いられる液化サイクル対本発明で用いられるサイクルを比較することができる。図２はメタンの圧力−エンタルピー状態図である。たいていの従来法の液化サイクルでは、ガス流のすべての冷却は、流れが高圧にある（相Ａ−Ｂ）間に行われ、その後、流れはＬＮＧ貯蔵容器の圧力（大気圧より少し上）に膨張される（相Ｂ−Ｃ）。この膨張工程はワークエクスパンジョンマシーンを用いてもよく、これは理想的等エントロピー膨張で理論的に利用できる７５〜８０％程度の仕事を回収することが一般的に可能である。簡略化のために、完全等エントロピー膨張を経路Ｂ−Ｃについて図２に示す。それでも、定エントロピーのラインが状態図の液体領域でほぼ垂直であるので、このワークエクスパンジョンによるエンタルピー減少は極めて小さい。
【００２９】
これを本発明の液化サイクルと対照する。高圧での部分冷却後（経路Ａ−Ａ’）、ガス流は中圧にワークエクスパンドされる（経路Ａ’−Ａ”）。（さらにまた、完全等エントロピー膨張を簡略化のために示す。）残りの冷却は中圧で行われ（経路Ａ”−Ｂ’）、流れは次にＬＮＧ貯蔵容器の圧力に膨張される（経路Ｂ’−Ｃ）。定エントロピー勾配のラインは状態図の蒸気領域ではそれほど急ではないので、本発明の第１ワークエクスパンジョン工程（経路Ａ’−Ａ”）によってかなりより大きなエンタルピー減少が生じる。従って、本発明に必要な冷却の総量（経路Ａ−Ａ’及び経路Ａ”−Ａ”の合計）は従来法に必要な冷却（経路Ａ−Ｂ）より少なく、ガス流の液化に必要な冷却（及び従って冷却圧縮）が少なくなる。
【００３０】
本発明の効率改善理由を説明する第２の要因は、より低い操作圧での炭化水素蒸留システムのすぐれた性能である。たいていの従来法における炭化水素除去工程は、冷炭化水素液を吸収剤流れとして用いて重質炭化水素を入口ガス流れから除去するスクラブ塔を一般に用い、高圧で行われる。高圧でのスクラブ塔の操作は、ガス流からのメタン及びエタンのかなりの部分を同時吸収することになり、吸収剤液からその後ストリップし、冷却してＬＮＧ生成物の一部にしなければならないので非常に非効率的である。本発明では炭化水素除去工程は中圧で行われ、そこでは、気液平衡がずっと有利であり、その結果、同時生成物液体流中の望ましい重質炭化水素が非常に効率的に回収される。
【００３１】
その他の態様
本発明があらゆる種類のＬＮＧ液化プラントに適合させて、ＮＧＬ流れ、ＬＰＧ流れ又は凝縮流れの同時生成を一定のプラント配置での求めにできるだけ合うようにすることが可能なことは当業者にとって明らかなことであろう。さらに、様々なプロセス形態を液体同時生成物流れの回収に用いうることも明らかであろう。本発明は、既に説明したように、Ｃ２成分の中程度の割合のみを含有するＮＧＬ同時生成物を生成するのではなく、供給ガス中に存在するＣ２成分の有意に高い割合を含有するＮＧＬ流れを回収する、あるいは供給ガス中に存在するＣ３成分及び重質成分のみを含有するＬＰＧ流れを回収する、あるいは供給ガス中に存在するＣ４成分及び重質成分のみを含有する凝縮流れを回収するように、適合させることができる。図１の態様における還流流れ４５により、Ｃ２成分の回収レベルにかかわらずＣ３成分回収を非常に高く維持することが可能となるので、Ｃ３成分及び重質成分の本質的にすべてを捕獲しながら供給ガス中におけるＣ２成分を部分的に回収することが望まれる場合に、本発明は従来技術の方法に対して特に有利である。
【００３２】
本発明にしたがえば、脱メタン塔の吸収（精留）区分を、多数の理論分離段を含有するように設計することが一般に有利である。しかし、本発明の利益は、非常に少ない１の理論段により達成することができ、同等の分留理論段（fractional theoretical stage）であってもこれらの利益を達成することが可能となりうると考えられる。例えば、還流分離器２２を出る、凝縮され、ポンピングされた液体（流れ４４ａ）のすべて又はその一部と、膨張バルブ１４からの実質的に凝縮され、膨張された流れ３５ｂのすべて又はその一部とを組み合わせることができ（例えば、膨張バルブを脱メタン塔につなぐ配管において）、完全に混ざり合うの場合は、蒸気と液体はともに混合し、全体の複合流れの種々の成分の対応する揮発性にしたがって分離することになる。そのような２つの流れの混合は、本発明の目的のために、吸収区分を構成するものと考えるものとする。
【００３３】
図１は、表示処理条件に対する本発明の好ましい態様を示す。図３〜８は、個々の適用について考えられる本発明の代替的な態様を示す。供給ガス中の重質炭化水素の量及び供給ガス圧により、熱交換器１０を出る冷却された供給流れ３１ａはいかなる液体も含まない（それはその露点より上であるため、あるいはそのクリコンデンバール（cricondenbar）より上であるため）。そのような場合において、図１及び３〜８に示す分離器１１は必要なく、そして冷却された供給流れは、流れ３４及び３６に分割することができ、次いで、適切な膨張装置、例えばワークエクスパンジョンマシーン１５に直接流れることができる。
【００３４】
すでに説明したように、蒸留蒸気流れ４２は部分的に凝縮され、得られる凝縮液は、脱メタン塔１９（図１及び４〜８）の吸収区画１９ａ又は吸収塔１８（図３）を通って上昇する蒸気から、価値のあるＣ３成分及び重質成分を吸収するのに使用される。しかし、本発明は、この態様に限定されない。例えば、これらの蒸気の一部のみをこの様式で処理することが有利な場合があり、又は、凝縮液の一部のみを吸収剤として使用することが有利な場合があり、他の設計考慮事項が示される場合は、蒸気又は凝縮液の一部を脱メタン塔１９の吸収区画１９ａをバイパスさせるものとする。熱交換器１３において蒸留流れ４２の部分的な凝縮ではなく、全凝縮が好ましい状況もある。他の状況では、蒸留流れ４２が、部分的な蒸気の側部抜き出しではなく、精留塔１９からの全体的な蒸気側部抜き出しが好ましい場合もある。
【００３５】
本発明を実施する場合に、脱メタン塔１９と還流分離器２２との間に、考慮しなければならない圧力差が必ず存在することになる。蒸留蒸気流れ４２が、圧力のいかなる増大なく、熱交換器１３を通過し、還流分離器２２に入る場合は、還流分離器は必ず脱メタン塔１９の操作圧よりわずかに低い操作圧を仮定するものとする。この場合に、還流分離器から抜き出される液体流れは、脱メタン塔においてその供給位置にポンプで送ることができる。別の方法は、蒸留蒸気流れ４２のためにブースターブロワを提供して、熱交換器１３及び還流分離器２２の操作圧を充分に上昇させることであり、その結果、液体流れ４４をポンプで送ることなく脱メタン塔１９に送ることができる。
【００３６】
高圧の液体（図１及び３〜８の流れ３３）は、膨張させて、蒸留塔の塔中央供給位置に供給する必要がない。その代わりに、そのすべて又は一部を、熱交換器１３に流れる分離器蒸気（流れ３４）の一部と組み合わせてもよい。（これは、図１及び３〜８の破線の流れ３８で示されている。）液体のすべての残りの部分は、膨張バルブ又はエクスパンジョンマシーンなどの適する膨張装置により膨張させて、蒸留塔の塔中央供給位置に供給してもよい（図１及び３〜８の流れ３９ｂ）。また、図１及び３〜８の流れ３９は、図１及び３〜８の破線の流れ３９ａにより示されているものと同様に、脱メタン塔に流れる前に、膨張工程の前又は後に、入口ガス冷却又は他の熱交換用途のために使用してもよい。
【００３７】
本発明にしたがえば、蒸気供給流れの分岐はいくつかのやり方で行ってもよい。図１及び３〜８のプロセスにおいて、蒸気の分岐は、形成される場合があるすべての液体の冷却と分離に続いて行われる。しかし、高圧ガスは、入口ガスの冷却前、又はガスの冷却後で分離段階の前に分岐させてもよい。ある態様においては、蒸気の分岐は分離器中で行ってもよい。
【００３８】
図３は、２つの容器、吸収塔１８、及びストリッパー塔１９において構成された精留塔を図示している。かかる場合において、ストリッパー塔１９からのオーバーヘッド蒸気（流れ５３）は、２つの部分に分岐させてもよい。１つの部分（流れ４２）は、熱交換器１３を経由して、すでに説明したように、吸収塔１８の還流を生ずる。すべての残りの部分（流れ５４）は、吸収塔１８の低部区分に流れ、実質的に凝縮させ膨張させた流れ３５ｂ及び還流液体（流れ４５）と接触する。ポンプ２６を使用して、吸収塔１８の底部からの液体（流れ５１）をストリッパー塔１９の頂部に経由させ、その結果、２つの塔は、１つの蒸留系として有効に機能する。精留塔を単一の容器（図１及び４〜８の脱メタン塔１９など）か又は多数の容器として構成するかの決定は、プラントの大きさ、製造設備への距離などの数多くの因子に依存することになる。
【００３９】
ある状況では、図１及び４〜８の吸収区分１９ａ又は図３の吸収塔１８を出る冷えた液体蒸留流れ４０のすべてを熱交換のために抜き出すことが好ましい場合があり、他の状況では、熱交換のために流れ４０を抜き出し使用することがまったく好ましくない場合があるので、図１及び３〜８の流れ４０は破線で示してある。脱メタン塔１９におけるエタン回収を低減することなく供給ガス中のエタンの大きな割合を回収するように本発明を操作する場合は、吸収区分１９ａからの液体の一部のみをプロセスの熱交換のために使用することができるが、ストリッピング区分１９ｂからの液体を用いる慣用的な側部リボイラーよりも多くの仕事をこれらの液体から得られることがある。これは、脱メタン塔１９の吸収区分１９ａの液体は、ストリッピング区分１９ｂのものより冷たい温度レベルで利用可能であることによる。この同じ特徴は、図３の破線の流れ４０に示すように、精留塔１９を２つの容器で構成する場合に達成することができる。吸収塔１８からの液体を図３におけるようにポンプで送る場合、ポンプ２６を出る液体（流れ５１ａ）は２つの部分に分岐させることができ、１つの部分（流れ４０）は熱交換に使用され、次いで、ストリッパー塔１９の塔中央の供給位置に経由される。すべての残りの部分（流れ５２）は、ストリッパー塔１９への頂部供給材料となる。図１及び３〜８の破線の流れ４６により示すように、かかる場合は、還流ポンプ２３からの液体流れ（流れ４４ａ）を少なくとも２つの流れに分岐させることが有利な場合があり、その結果、ひとつの部分（流れ４６）を精留塔１９（図１及び４〜８）のストリッピング区分又はストリッパー塔（図３）に供給して、
残りの部分（流れ４５）を吸収区分１９ａ（図１及び４〜８）の頂部又は吸収塔１８（図３）の頂部に供給しながら、蒸留系のその部分において液体流れを増加させ、流れ４２の精留を向上させることができる。
【００４０】
凝縮及び二次冷却のために熱交換器６０へ供給される前、液体同時生成物流れ（図１及び３〜８の流れ４７）の回収後に残ったガス流れの処置は多くの方法で行うことができる。図１の方法では、流れは加熱され、１つ又はそれより多いワークエクスパンジョンマシーンから得られるエネルギーを用いてより高圧に圧縮され、放出冷却器で部分的に冷却され、そして源流との相互交換によってさらに冷却される。図４に示すように、いくつかの適用では、例えば外部電源によって動く補充圧縮機５９を用いて、より高圧に流れを圧縮するのが適しているかもしれない。図１の点線の装置（熱交換器２４及び放出冷却器２５）で示すように、状況によっては熱交換器６０に入る前に圧縮された流れ６０の予備冷却を減じるか又はなくすことによって設備の資本コストを少なくするのが好ましいかもしれない（熱交換器６０の冷却負荷の増加及び冷媒圧縮機６４、６６及び６８の電力消費の増加を犠牲にして）。そのような場合、圧縮機を出る流れ４９ａは図５に示すように熱交換器２４へ直接流れるか、あるいは図６に示すように熱交換器６０へ直接流れる。ワークエクスパンジョンマシーンが高圧供給ガスのどの部分の膨張にも使用されないならば、外部電源で動く圧縮機、例えば図７に示す圧縮機５９が圧縮機１６の代わりに用いられてもよい。他の状況は流れのどのような圧縮もまったく正当化せず、そのため流れは図８に示すように、そして図１の点線の装置（熱交換器２４、圧縮機１６及び放出冷却器２５）によって熱交換器６０へ直接流れる。プラント燃料ガス（流れ４８）が取り出される前に、流れを加熱する熱交換器２４が含まれないならば、図６〜８に示すように必要な熱を供給するユーティリティ流又は他のプロセス流れを用いて消費前に燃料ガスを温める補充ヒーター５８が必要であるかもしれない。ガス組成、プラントサイズ、望ましい同時生成物流回収レベル、及び利用可能な装置のような要件はすべて考慮しなければならないので、これらのような選択は適用ごとに一般に評価しなければならない。
【００４１】
本発明では、ＬＮＧ生成区分への入口ガス流れ及び供給流れは多くの方法で行いうる。図１及び３〜８の方法では、入口ガス流れ３１は外部冷媒流れ及びフラッシュされた分離器液によって冷却及び凝縮される。しかしながら、冷たいプロセス流れを用いて高圧冷媒（流れ７１ａ）への冷却のいくらかを供給することもできる。さらに、冷却される流れよりも冷たい温度のどのような流れも用いうる。例えば、図１及び４〜８において精留塔１９又は図３において吸収塔１８からの蒸気のサイドドローを引き出し、そして冷却に用いることができる。特定の熱交換用のプロセス流れ選択と同様に、プロセス熱交換用の塔液体及び／又は蒸気の使用及び分配、並びに入口ガス及び供給ガス冷却用熱交換器の個々の配置は、個々の適用ごとに評価しなければならない。冷却源の選択は、限定されないが、供給ガス組成及び状態、プラントサイズ、熱交換器サイズ、潜在的な冷却源温度等を含む多くの要素に基づく。上記の冷却源又は冷却法のどのような組み合わせも望ましい供給流れ温度を得るのに用いうることは、当業者とって明らかであろう。
【００４２】
さらに、入口ガス流れ及びＬＮＧ生成区分への供給流れへ供給される補充外部冷却も多くの様々な方法で行われる。図１及び３〜８では、高レベル外部冷却に沸騰単一成分冷媒が考えられ、低レベル外部冷却に気化多成分冷媒が考えられ、単一成分冷媒は多成分冷媒流の予備冷却に用いられる。あるいは、高レベル冷却及び低レベル冷却のいずれも、連続的に低くなる沸点を有する単一成分冷媒を用いて（すなわち、「カスケード冷却」）、あるいは連続的に低くなる蒸発圧で単一成分冷媒を用いて行うことができる。別の方法として、高レベル冷却及び低レベル冷却のいずれも、必要な冷却温度をもたらすように調整したそれぞれの組成を有する多成分冷媒流を用いて行うことができる。外部冷却法の選択は、限定されないが、供給ガス組成及び状態、プラントサイズ、圧縮機ドライバーサイズ、熱交換器サイズ、周囲冷却用放熱器温度等を含む多くの要素に基づく。上記の外部冷却法のどのような組み合わせも望ましい供給流温度を得るのに用いうることは、当業者とって明らかであろう。
【００４３】
熱交換器６０を出る凝縮された液体流れ（図１及び３の流れ４９ｄ、図４の流れ４９ｅ、図５の流れ４９ｃ、図６及び７の流れ４９ｂ、並びに図８の流れ４９ａ）の二次冷却は、ＬＮＧ貯蔵タンク６２の操作圧へ流れを膨張させる間に生じうるフラッシュ蒸気の量を減じるかあるいはなくす。これによって、フラッシュガス圧縮を不必要にすることによって、ＬＮＧ生成のための比出力消費が一般に減少する。しかしながら、状況によっては熱交換器６０の大きさを小さくすることによって、及びフラッシュガス圧縮又は生じうるフラッシュガスを処理する他の手段を用いることによって、設備の資本コストを減じることが好ましいかもしれない。
【００４４】
個々の流れの膨張は具体的な膨張装置で示されているが、適切ならば別の膨張手段を用いてもよい。例えば、条件が実質的に凝縮された供給流れ（図１及び３〜８の流れ３５ａ）のワークエクスパンジョンを保証してもよい。さらに、等エンタルピー的フラッシュ膨張を、熱交換器６０を出る二次冷却された液体流れ（図１及び３の流れ４９ｄ、図４の流れ４９ｅ、図５の流れ４９ｃ、図６及び７の流れ４９ｂ、並びに図８の流れ４９ａ）のワークエクスパンジョンの代わりに用いてもよいが、膨張時にフラッシュ蒸気が形成されるのを避けるために熱交換器６０でさらに二次冷却するか、あるいはフラッシュ蒸気圧縮機又は生じるフラッシュ蒸気を処理する他の手段を加える必要がある。同様に、等エンタルピー的フラッシュ膨張を、熱交換器６０を出る二次冷却された高圧冷媒流れ（図１及び３〜８の流れ７１ｃ）のワークエクスパンジョンの代わりに用いてもよく、冷媒を圧縮するための電力消費は増加する。
【００４５】
また、蒸気供給材料の各々の分岐中にみられる供給材料の相対量は、ガス圧、供給ガス組成、供給材料から経済的に抽出することができる熱の量、液体の同時生成物流れ中に回収される炭化水素成分、及び利用可能な馬力の量をはじめとするいくつかの因子に依存することになる。塔の頂部への供給が多いほど、回収は増加し、同時に膨張器から回収される動力は減少し、それにより、再圧縮馬力の要求は高くなる。塔の低部への供給を増加させることにより、馬力消費が低減するが、また、生成物の回収も低減する。塔中央の供給の相対的な位置は、入口の組成又は、所望の回収レベル及び入口ガスの冷却の間に形成される液体の量などの他の因子に依存して変化する。そのうえ、２種又はそれより多い供給材料流れ、又はその一部は、個々の流れの相対温度及び相対量に依存して、組み合わせてもよく、次いで複合流れは塔中央の供給位置に送られる。
【００４６】
本発明の好ましい態様と考えられるものについて説明してきたが、請求項に定めるような本発明の精神から逸脱することなく別に及びさらに変更しうること、例えば、本発明を様々な条件、供給流れの種類、又は他の要件に適合させうることは、当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明にしたがったＮＧＬの同時生産に適合させた天然ガス液化プラントの流れ図である。
【図２】図２は、従来技術のプロセスを超える本発明の利点を説明するために用いるメタンの圧力−エンタルピー状態図である。
【図３】図３は、本発明にしたがった液体流れの同時生産に適合させた代替的な天然ガス液化プラントの流れ図である。
【図４】図４は、本発明にしたがった液体流れの同時生産に適合させた代替的な天然ガス液化プラントの流れ図である。
【図５】図５は、本発明にしたがった液体流れの同時生産に適合させた代替的な天然ガス液化プラントの流れ図である。
【図６】図６は、本発明にしたがった液体流れの同時生産に適合させた代替的な天然ガス液化プラントの流れ図である。
【図７】図７は、本発明にしたがった液体流れの同時生産に適合させた代替的な天然ガス液化プラントの流れ図である。
【図８】図８は、本発明にしたがった液体流れの同時生産に適合させた代替的な天然ガス液化プラントの流れ図である。
【図１】
2007536404.tif 000005
【図２】
2007536404.tif 000006
【図３】
2007536404.tif 000007
【図４】
2007536404.tif 000008
【図５】
2007536404.tif 000009
【図６】
2007536404.tif 000010
【図７】
2007536404.tif 000011
【図８】
2007536404.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月26日(2007.2.26)
【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】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理し；
（２）前記冷却した天然ガス流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（３）前記第１の流れを冷却して実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧まで膨張させ；
（４）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（５）前記膨張させた第１の流れ及び前記膨張させた第２の流れを、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する揮発性の低い留分とに分離し；
（６）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（７）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（８）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（９）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項２】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを冷却して実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧まで膨張させ；
（５）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（６）前記液体流れを前記中圧まで膨張させ；
（７）前記膨張させた第１の流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させた液体流れを、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（８）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（９）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１０）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１１）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項３】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを冷却して実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧まで膨張させ；
（５）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（６）前記液体流れを前記中圧まで膨張させ加熱し；
（７）前記膨張させた第１の流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させ加熱した液体流れを、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（８）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（９）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１０）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１１）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項４】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを、前記液体流れの少なくとも一部と組み合わせて、それにより、複合流れを形成し；
（５）前記複合流れを冷却して、実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧までb膨張させ；
（６）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（７）前記液体流れのすべての残りの部分を前記中圧まで膨張させ；
（８）前記膨張させた複合流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させた液体流れの残りの部分を、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（９）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（１０）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１１）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１２）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項５】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを、前記液体流れの少なくとも一部と組み合わせて、それにより、複合流れを形成し；
（５）前記複合流れを冷却して、実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧までb膨張させ；
（６）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（７）前記液体流れのすべての残りの部分を前記中圧まで膨張させ加熱し；
（８）前記膨張させた複合流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させ加熱した液体流れの残りの部分を、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（９）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（１０）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１１）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１２）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項６】
液体蒸留流れを、蒸気蒸留流れを抜き出す領域より上の位置で蒸留塔から抜き出し、そのとき、前記液体蒸留流れを加熱し、その後、前記蒸気蒸留流れを抜き出す領域より低い位置で前記蒸留塔にその別の供給材料として再度送る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割し、そのとき、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送り、そして前記第２の部分を、蒸気蒸留流れを抜き出す領域と実質的に同じ供給位置にて、前記蒸留塔にその別の供給材料として供給する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
揮発性の残留ガス留分を圧縮させ、その後、加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
揮発性の残留ガス留分を、加熱し、圧縮し、その後、加圧下で圧縮して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月27日(2007.2.27)
【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】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理し；
（２）前記冷却した天然ガス流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（３）前記第１の流れを冷却して実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧まで膨張させ；
（４）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（５）前記膨張させた第１の流れ及び前記膨張させた第２の流れを、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する揮発性の低い留分とに分離し；
（６）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（７）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（８）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（９）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項２】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを冷却して実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧まで膨張させ；
（５）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（６）前記液体流れを前記中圧まで膨張させ；
（７）前記膨張させた第１の流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させた液体流れを、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（８）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（９）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１０）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１１）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項３】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを冷却して実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧まで膨張させ；
（５）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（６）前記液体流れを前記中圧まで膨張させ加熱し；
（７）前記膨張させた第１の流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させ加熱した液体流れを、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（８）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（９）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１０）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１１）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項４】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを、前記液体流れの少なくとも一部と組み合わせて、それにより、複合流れを形成し；
（５）前記複合流れを冷却して、実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧までb膨張させ；
（６）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（７）前記液体流れのすべての残りの部分を前記中圧まで膨張させ；
（８）前記膨張させた複合流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させた液体流れの残りの部分を、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（９）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（１０）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１１）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１２）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項５】
メタン及び重質炭化水素成分を含有する天然ガス流れを液化するための方法であって、
（ａ）前記天然ガス流れを加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、凝縮流れを形成し；そして
（ｂ）前記凝縮流れを低圧まで膨張させて、液化天然ガス流れを形成する
前記方法において、
（１）前記天然ガス流れを１つ又はそれより多い冷却工程において処理して、部分的に凝縮させ；
（２）前記部分的に凝縮させた天然ガス流れを分離して、それにより蒸気流れと液体流れを提供し；
（３）前記蒸気流れを少なくとも第１の流れ及び第２の流れに分割し；
（４）前記第１の流れを、前記液体流れの少なくとも一部と組み合わせて、それにより、複合流れを形成し；
（５）前記複合流れを冷却して、実質的にそのすべてを凝縮させ、その後、中圧までb膨張させ；
（６）前記第２の流れを前記中圧まで膨張させ；
（７）前記液体流れのすべての残りの部分を前記中圧まで膨張させ加熱し；
（８）前記膨張させた複合流れと、前記膨張させた第２の流れと、前記膨張させ加熱した液体流れの残りの部分を、前記蒸留塔に送り、そこで、これらの流れを、揮発性の高い蒸気蒸留流れと、前記重質炭化水素成分の大部分を含有する比較的揮発性の低い留分とに分離し；
（９）蒸気蒸留流れを前記蒸留塔の前記膨張させた第２の流れより低い領域から抜き出し、充分に冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それによって、残りの蒸気流れと還流流れとを形成し；
（１０）前記還流流れを前記蒸留塔にその頂部供給材料として送り；
（１１）前記残りの蒸気流れを前記揮発性の高い蒸気蒸留流れと組み合わせて、前記メタンの大部分と軽質成分とを含有する揮発性の残留ガス流分を形成し；そして、
（１２）前記揮発性の残留ガス流分を加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、前記凝縮流れを形成する
という改良がなされた前記方法。
【請求項６】
液体蒸留流れを、蒸気蒸留流れを抜き出す領域より上の位置で蒸留塔から抜き出し、そのとき、前記液体蒸留流れを加熱し、その後、前記蒸気蒸留流れを抜き出す領域より低い位置で前記蒸留塔にその別の供給材料として再度送る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
還流流れを少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割し、そのとき、前記第１の部分を蒸留塔にその頂部供給材料として送り、そして前記第２の部分を、蒸気蒸留流れを抜き出す領域と実質的に同じ供給位置にて、前記蒸留塔にその別の供給材料として供給する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
揮発性の残留ガス留分を圧縮させ、その後、加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
揮発性の残留ガス留分を、加熱し、圧縮し、その後、加圧下で冷却して、少なくともその一部を凝縮させ、それにより、凝縮流れを形成する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
揮発性の残留ガス留分が、メタンの大部分と、軽質成分と、Ｃ２成分及びＣ２成分＋Ｃ３成分からなる群から選択される重質炭化水素成分とを含有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2007536404.tif 000013