(57)【要約】  炭化水素ガスストリームからより重質の炭化水素成分を回収するためのプロセスおよび装置が開示される。炭化水素ガスストリームを冷却し、第１のストリームと第２のストリームとに分割する。第１のストリームをさらに冷却して、第１の部分と第２の部分に分割される。第１の部分と第２の部分を分留塔圧力まで膨張し、膨張した第２の部分が加熱された後、上側中央カラムフィード位置において分留塔に供給する。第２のストリームを分留塔圧力まで膨張し、中央カラムフィード位置において供給する。蒸留蒸気ストリームを、第２のストリームのフィードポイントよりも上から抜き取り、塔オーバーヘッド蒸気ストリームの一部分と合流させ、より高い圧力まで圧縮し、冷却してその少なくとも一部を凝縮し、凝縮したストリームを形成する。凝縮したストリームの少なくとも一部分を塔圧力まで膨張させ、分留塔の頂部フィードとして分留塔に導かれる。【選択図】図３
2013505422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記冷却されたストリームを、冷却後に第１ストリームと第２のストリームとに分割し、
（１）前記第１のストリームを冷却して、前記第１のストリームの実質的にすべてを凝縮させ、
（２）前記実質的に凝縮した第１のストリームを、少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（３）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（４）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（５）前記第２のストリームを前記より低い圧力まで膨張させ、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（６）前記蒸留カラムの上側領域からオーバーヘッド蒸気ストリームを抜き取り、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（７）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（８）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（９）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１０）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（４）および（７）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１１）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（１２）前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度は、前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項２】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記ガスストリームを、冷却前に第１ストリームと第２のストリームとに分割し、
（１）前記第１のストリームを冷却して、前記第１のストリームの実質的にすべてを凝縮させ、
（２）前記実質的に凝縮した第１のストリームを、少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（３）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（４）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（５）前記第２のストリームを冷却し、その後、前記より低い圧力まで膨張させ、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（６）前記蒸留カラムの上側領域からオーバーヘッド蒸気ストリームを抜き取り、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（７）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（８）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（９）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１０）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（４）および（７）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１１）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（１２）前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度は、前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項３】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記ガスストリームを十分に冷却して、前記ガスストリームを部分的に凝縮し、
（１）前記部分的に凝縮したガスストリームを分離して、それにより、蒸気ストリームと、少なくとも１つの液体ストリームとを提供し、
（２）その後、前記蒸気ストリームを第１のストリームと第２のストリームとに分割し、
（３）前記第１のストリームを冷却して、前記第１のストリームのうち実質的にすべてを凝縮し、
（４）前記実質的に凝縮した第１のストリームを、少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（５）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（６）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（７）前記第２のストリームを前記より低い圧力まで膨張させ、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（８）前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置よりも下の下側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（９）オーバーヘッド蒸気ストリームを前記蒸留カラムの上側領域から抜き取り、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（１０）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（１１）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（１２）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１３）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（１０）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１４）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（１５）前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度は、前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項４】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記ガスストリームを、冷却前に第１ストリームと第２のストリームとに分割し、
（１）前記第１のストリームを冷却して、前記第１のストリームの実質的にすべてを凝縮させ、
（２）前記実質的に凝縮した第１のストリームを、少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（３）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（４）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（５）前記第２のストリームを圧力下で十分に冷却して、部分的に凝縮し、
（６）前記部分的に凝縮した第２のストリームを分離し、それにより、蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとを提供し、
（７）前記蒸気ストリームを前記より低い圧力まで膨張させ、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（８）前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置よりも下の下側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（９）前記蒸留カラムの上側領域からオーバーヘッド蒸気ストリームを抜き取り、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（１０）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（１１）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（１２）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１３）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（４）および（１０）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１４）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（１５）前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度は、前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項５】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記ガスストリームを十分に冷却して、前記ガスストリームを部分的に凝縮し、
（１）前記部分的に凝縮したガスストリームを分離して、それにより、蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとを提供し、
（２）その後、前記蒸気ストリームを第１のストリームと第２のストリームとに分割し、
（３）前記第１のストリームを前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分と合流させて合流ストリームを形成し、その後、前記合流ストリームを冷却して、前記合流ストリームのすべてを実質的に凝縮し、
（４）前記実質的に凝縮した合流ストリームを少なくとも第1の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（５）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（６）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（７）前記第２のストリームを前記より低い圧力まで膨張させ、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（８）前記少なくとも１つの液体ストリームの残りの部分がある場合にはそれを前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置よりも下の下側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（９）前記蒸留カラムの上側領域からオーバーヘッド蒸気ストリームを抜き取り、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（１０）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（１１）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（１２）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１３）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（１０）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１４）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（１５）前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度は、前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項６】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記冷却されたストリームを、冷却後に第１ストリームと第２のストリームとに分割し、
（１）前記第１のストリームを冷却して、前記第１のストリームの実質的にすべてを凝縮させ、
（２）前記実質的に凝縮した第１のストリームを、少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（３）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、中央カラムフィード位置において、第１のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成する接触および分離デバイスに供給し、その後、前記底部液体ストリームを前記蒸留カラムに供給し、
（４）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（５）前記第２のストリームを前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（６）前記蒸留カラムの上側領域から第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを抜き取り、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（７）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームを、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（８）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（９）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（１０）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１１）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（４）および（８）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１２）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（１３）前記接触および分離デバイスへの前記フィードストリームの量および温度は、前記接触および分離デバイスのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項７】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記ガスストリームを、冷却前に第１ストリームと第２のストリームとに分割し、
（１）前記第１のストリームを冷却して、前記第１のストリームの実質的にすべてを凝縮させ、
（２）前記実質的に凝縮した第１のストリームを、少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（３）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、中央カラムフィード位置において、第１のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成する接触および分離デバイスに供給し、その後、前記底部液体ストリームを前記蒸留カラムに供給し、
（４）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（５）前記第２のストリームを冷却し、その後、前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（６）前記蒸留カラムの上側領域から第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを抜き取り、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（７）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームを、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（８）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（９）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（１０）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１１）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（４）および（８）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１２）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（１３）前記接触および分離デバイスへの前記フィードストリームの量および温度は、前記接触および分離デバイスのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項８】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記ガスストリームを十分に冷却して、前記ガスストリームを部分的に凝縮し、
（１）前記部分的に凝縮したガスストリームを分離して、それにより、蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとを提供し、
（２）その後、前記蒸気ストリームを第１のストリームと第２のストリームとに分割し、
（３）前記第１のストリームを冷却して、前記第１のストリームの実質的にすべてを凝縮させ、
（４）前記実質的に凝縮した第１のストリームを、少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（５）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、中央カラムフィード位置において、第１のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成する接触および分離デバイスに供給し、その後、前記底部液体ストリームを前記蒸留カラムに供給し、
（６）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（７）前記第２のストリームを前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（８）前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（９）前記蒸留カラムの上側領域から第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを抜き取り、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（１０）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームを、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（１１）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（１２）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（１３）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１４）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（１１）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１５）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（１６）前記接触および分離デバイスへの前記フィードストリームの量および温度は、前記接触および分離デバイスのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項９】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記ガスストリームを、冷却前に第１ストリームと第２のストリームとに分割し、
（１）前記第１のストリームを冷却して、前記第１のストリームの実質的にすべてを凝縮させ、
（２）前記実質的に凝縮した第１のストリームを、少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（３）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、中央カラムフィード位置において、第１のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成する接触および分離デバイスに供給し、その後、前記底部液体ストリームを前記蒸留カラムに供給し、
（４）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（５）前記第２のストリームを圧力下で十分に冷却して、部分的に凝縮し、
（６）前記部分的に凝縮した第２のストリームを分離し、それにより、蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとを提供し、
（７）前記蒸気ストリームを前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（８）前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（９）前記蒸留カラムの上側領域から第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを抜き取り、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（１０）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームを、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（１１）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（１２）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（１３）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１４）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（４）および（１１）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１５）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（１６）前記接触および分離デバイスへの前記フィードストリームの量および温度は、前記接触および分離デバイスのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項１０】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するためのプロセスにおいて、
（ａ）前記ガスストリームを圧力下で冷却して、冷却されたストリームを提供し、
（ｂ）前記冷却されたストリームをより低い圧力まで膨張させて、それにより、さらに冷却し、
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを蒸留カラムに導き、前記より低い圧力で分留して、それにより、前記揮発性が比較的低い画分の前記成分を回収し、
改良として、前記ガスストリームを十分に冷却して、前記ガスストリームを部分的に凝縮し、
（１）前記部分的に凝縮したガスストリームを分離して、それにより、蒸気ストリームと、少なくとも１つの液体ストリームとを提供し、
（２）その後、前記蒸気ストリームを第１のストリームと第２のストリームとに分割し、
（３）前記第１のストリームを前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分と合流させて合流ストリームを形成し、その後、前記合流ストリームを冷却して、前記合流ストリームのすべてを実質的に凝縮し、
（４）前記実質的に凝縮した合流ストリームを少なくとも第1の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割し、
（５）前記第１の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、その後、中央カラムフィード位置において、第１のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成する接触および分離デバイスに供給し、その後、前記底部液体ストリームを前記蒸留カラムに供給し、
（６）前記第２の凝縮部分を前記より低い圧力まで膨張させ、それにより、さらに冷却し、加熱し、その後、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（７）前記第２のストリームを前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（８）前記少なくとも１つの液体ストリームの残りの部分がある場合にはそれを前記より低い圧力まで膨張させ、前記中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給し、
（９）前記蒸留カラムの上側領域から第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを抜き取り、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（１０）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームを、少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割し、
（１１）前記第２の蒸気部分を加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を前記揮発性残留ガス画分として排出し、
（１２）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを抜き取り、前記第１の蒸気部分と合流させて合流蒸気ストリームを形成し、
（１３）前記合流蒸気ストリームをより高い圧力まで圧縮し、
（１４）前記圧縮された合流蒸気ストリームを十分に冷却して、前記圧縮された合流蒸気ストリームの少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（１１）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成し、
（１５）前記凝縮したストリームの少なくとも一部分を前記より低い圧力まで膨張させ、その後、頂部フィード位置において前記接触および分離デバイスに供給し、
（１６）前記接触および分離デバイスへの前記フィードストリームの量および温度は、前記接触および分離デバイスのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するために有効であり、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収する、
プロセス。
【請求項１１】
前記頂部フィード位置の下で、前記上側中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から前記蒸留蒸気ストリームを抜き取る、請求項１、２、３、４または５に記載の改良。
【請求項１２】
前記中央カラムフィード位置の下の前記蒸留カラムの領域から前記蒸留蒸気ストリームを抜き取る、請求項１、２、３、４、または５に記載の改良。
【請求項１３】
前記頂部フィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から前記蒸留蒸気ストリームを抜き取る、請求項６、７、８、９または１０に記載の改良。
【請求項１４】
前記第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを前記蒸留蒸気ストリームと第２の蒸留蒸気ストリームとに分割し、その後、前記第２の蒸留蒸気ストリームを、前記第２の下側カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給する、請求項６、７、８、９または１０に記載の改良。
【請求項１５】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、第２の上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給する、請求項１、２、３、４または５に記載の改良。
【請求項１６】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、第２の上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給する、請求項１１に記載の改良。
【請求項１７】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、第２の上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給する、請求項１２に記載の改良。
【請求項１８】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、第２の中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給する、請求項６、７、８、９または１０に記載の改良。
【請求項１９】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、第２の中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給する、請求項１３に記載の改良。
【請求項２０】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、第２の中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給する、請求項１４に記載の改良。
【請求項２１】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを、オーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記冷却されたストリームを受け、それを第１のストリームと第２のストリームとに分割するために、前記第１の冷却手段に接続された第１の分割手段と、
（２）前記第１のストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の分割手段に接続された第２の冷却手段と、
（３）前記実質的に凝縮した第１のストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（４）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力に膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第２の膨張手段と、
（５）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（６）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、熱交換手段と、
（７）前記第２のストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第１の分割手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した第２のストリームを、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（８）前記蒸留カラムの中で分離された前記オーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記蒸留カラムに接続された第３の分割手段と、
（９）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出するために、前記第３の分割手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１０）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記蒸留カラムに接続された蒸気抜取り手段と、
（１１）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された合流手段と、
（１２）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記合流手段に接続された圧縮手段と、
（１３）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（９）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１４）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために前記熱交換手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１５）前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合される、制御手段と
を含む、装置。
【請求項２２】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを、オーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記第１の冷却手段の前に、前記ガスストリームを第１のストリームと第２のストリームとに分割するための第１の分割手段と、
（２）前記第１のストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の分割手段に接続された第２の冷却手段と、
（３）前記実質的に凝縮した第１のストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（４）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力に膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第２の膨張手段と、
（５）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（６）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、熱交換手段と、
（７）前記第２のストリームを受け、それを冷却するために、前記第１の分割手段に接続された前記第１の冷却手段と、
（８）前記冷却された第２のストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために前記第１の冷却手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した冷却された第２のストリームを、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（９）前記蒸留カラムの中で分離された前記オーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記蒸留カラムに接続された第３の分割手段と、
（１０）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出するために、前記第３の分割手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１１）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記蒸留カラムに接続された蒸気抜取り手段と、
（１２）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された合流手段と、
（１３）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記合流手段に接続された圧縮手段と、
（１４）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（１０）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１５）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために前記熱交換手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１６）前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合される、制御手段と
を含む、装置。
【請求項２３】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを、オーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記ガスストリームを圧力下で十分に冷却して、それを部分的に凝縮するように適合される、前記第１の冷却手段と、
（２）前記部分的に凝縮したガスストリームを受け、それを蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとに分離するために、前記第１の冷却手段に接続された分離手段と、
（３）前記蒸気ストリームを受け、それを第１のストリームと第２のストリームとに分割するために、前記分離手段に接続された第１の分割手段と、
（４）前記第１のストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の分割手段に接続された第２の冷却手段と、
（５）前記実質的に凝縮した第１のストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（６）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第２の膨張手段と、
（７）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（８）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、熱交換手段と、
（９）前記第２のストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第１の分割手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した第２のストリームを、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（１０）前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記分離手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張した液体ストリームを、前記中央カラムフィード位置よりも下の下側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１１）前記蒸留カラムで分離された前記オーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記蒸留カラムに接続された第３の分割手段と、
（１２）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱するために、前記第３の分割手段にさらに接続され、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出する、前記熱交換手段と、
（１３）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記蒸留カラムに接続された蒸気抜取り手段と、
（１４）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された合流手段と、
（１５）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記合流手段に接続された圧縮手段と、
（１６）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（８）および（１２）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１７）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記熱交換手段に接続された第５の膨張手段であって、前記第５の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第５の膨張手段と、
（１８）前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合された制御手段と
を含む、装置。
【請求項２４】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを、オーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記第１の冷却手段の前に、前記ガスストリームを第１のストリームと第２のストリームとに分割するための第１の分割手段と、
（２）前記第１のストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の分割手段に接続された第２の冷却手段と、
（３）前記実質的に凝縮した第１のストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（４）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力に膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第２の膨張手段と、
（５）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（６）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、熱交換手段と、
（７）前記第２のストリームを受けるために前記第１の分割手段に接続された前記第１の冷却手段であって、前記第１の冷却手段が、前記第２のストリームを圧力下で十分に冷却し、部分的に凝縮するように適合される、第１の冷却手段と、
（８）前記部分的に凝縮した第２のストリームを受け、それを蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとに分離するために、前記第１の冷却手段に接続された分離手段と、
（９）前記蒸気ストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記分離手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した蒸気ストリームを、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（１０）前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記分離手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張した液体ストリームを、前記中央カラムフィード位置よりも下の下側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１１）前記蒸留カラムで分離された前記オーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記蒸留カラムに接続された第３の分割手段と、
（１２）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱するために、前記第３の分割手段にさらに接続され、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出する、前記熱交換手段と、
（１３）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記蒸留カラムに接続された蒸気抜取り手段と、
（１４）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された合流手段と、
（１５）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記合流手段に接続された圧縮手段と、
（１６）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（１２）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１７）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記熱交換手段に接続された第５の膨張手段であって、前記第５の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第５の膨張手段と、
（１８）前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合された制御手段と
を含む、装置。
【請求項２５】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを、オーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記ガスストリームを圧力下で充分に冷却して、部分的に凝縮させるように適合された前記第１の冷却手段と、
（２）前記部分的に凝縮したガスストリームを受け、それを蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとに分離するために、前記第１の冷却手段に接続された分離手段と、
（３）前記蒸気ストリームを受け、それを第１のストリームと第２のストリームとに分割するために、前記分離手段に接続された第１の分割手段と、
（４）前記第１のストリームおよび前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を受け、合流ストリームを形成するために、前記第１の分割手段および前記分離手段に接続された第１の合流手段と、
（５）前記合流ストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の合流手段に接続された第２の冷却手段と、
（６）前記実質的に凝縮した合流ストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（７）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第２の膨張手段と、
（８）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（９）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、熱交換手段と、
（１０）前記第２のストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第１の分割手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した第２のストリームを、前記上側中央カラムフィード位置よりも下の中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（１１）前記少なくとも１つの液体ストリームの残りの部分がある場合にはそれを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記分離手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張した液体ストリームを、前記中央カラムフィード位置よりも下の下側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１２）前記蒸留カラムで分離された前記オーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記蒸留カラムに接続された第３の分割手段と、
（１３）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱するために、前記第３の分割手段にさらに接続され、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出する、前記熱交換手段と、
（１４）前記上側中央カラムフィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記蒸留カラムに接続された蒸気抜取り手段と、
（１５）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された第２の合流手段と、
（１６）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記第２の合流手段に接続された圧縮手段と、
（１７）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（９）および（１３）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１８）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記熱交換手段に接続された第５の膨張手段であって、前記第５の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第５の膨張手段と、
（１９）前記蒸留カラムのオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記蒸留カラムへの前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合された制御手段と
を含む、装置。
【請求項２６】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを第１のオーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記冷却されたストリームを受け、それを第１のストリームと第２のストリームとに分割するために、前記第１の冷却手段に接続された第１の分割手段と、
（２）前記第１のストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の分割手段に接続された第２の冷却手段と、
（３）前記実質的に凝縮した第１のストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（４）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力に膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、中央カラムフィード位置において接触および分離手段に供給するために前記接触および分離手段にさらに接続され、前記接触および分離手段が、第２のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成するように適合される、第２の膨張手段と、
（５）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（６）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、熱交換手段と、
（７）前記第２のストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第１の分割手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した第２のストリームを、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（８）前記底部液体ストリームの少なくとも一部分を受けるために、前記接触および分離手段に接続された前記蒸留カラムと、
（９）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームの少なくとも一部分を、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において受けるために、前記蒸留カラムにさらに接続された前記接触および分離手段と、
（１０）前記接触および分離手段の中で分離された前記第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記接触および分離手段に接続された第３の分割手段と、
（１１）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出するために、前記第３の分割手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１２）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記接触および分離手段に接続された蒸気抜取り手段と、
（１３）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された合流手段と、
（１４）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記合流手段に接続された圧縮手段と、
（１５）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（１１）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１６）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために前記熱交換手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１７）前記接触および分離手段のオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記接触および分離手段への前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合された制御手段と
を含む、装置。
【請求項２７】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを第１のオーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記第１の冷却手段の前に、前記ガスストリームを第１のストリームと第２のストリームとに分割するための第１の分割手段と、
（２）前記第１のストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の分割手段に接続された第２の冷却手段と、
（３）前記実質的に凝縮した第１のストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（４）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力に膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、中央カラムフィード位置において接触および分離手段に供給するために前記接触および分離手段にさらに接続され、前記接触および分離手段が、第２のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成するように適合される、第２の膨張手段と、
（５）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（６）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、熱交換手段と、
（７）前記第２のストリームを受け、それを冷却するために、前記第１の分割手段に接続された前記第１の冷却手段と、
（８）前記冷却された第２のストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために前記第１の冷却手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した冷却された第２のストリームを、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（９）前記底部液体ストリームの少なくとも一部分を受けるために、前記接触および分離手段に接続された前記蒸留カラムと、
（１０）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームの少なくとも一部分を、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において受けるために、前記蒸留カラムにさらに接続された前記接触および分離手段と、
（１１）前記接触および分離手段の中で分離された前記第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記接触および分離手段に接続された第３の分割手段と、
（１２）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出するために、前記第３の分割手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１３）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記接触および分離手段に接続された蒸気抜取り手段と、
（１４）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された合流手段と、
（１５）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記合流手段に接続された圧縮手段と、
（１６）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（１２）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１７）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために前記熱交換手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１８）前記接触および分離手段のオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記接触および分離手段への前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合された制御手段と
を含む、装置。
【請求項２８】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを第１のオーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記ガスストリームを圧力下で充分に冷却して、部分的に凝縮させるように適合された前記第１の冷却手段と、
（２）前記部分的に凝縮したガスストリームを受け、それを蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとに分離するために、前記第１の冷却手段に接続された分離手段と、
（３）前記蒸気ストリームを受け、それを第１のストリームと第２のストリームとに分割するために、前記分離手段に接続された第１の分割手段と、
（４）前記第１のストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の分割手段に接続された第２の冷却手段と、
（５）前記実質的に凝縮した第１のストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（６）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力に膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、中央カラムフィード位置において接触および分離手段に供給するために前記接触および分離手段にさらに接続され、前記接触および分離手段が、第２のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成するように適合される、第２の膨張手段と、
（７）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（８）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、熱交換手段と、
（９）前記第２のストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第１の分割手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した第２のストリームを、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（１０）前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記分離手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張した液体ストリームを、前記中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１１）前記底部液体ストリームの少なくとも一部分を受けるために、前記接触および分離手段に接続された前記蒸留カラムと、
（１２）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームの少なくとも一部分を、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において受けるために、前記蒸留カラムにさらに接続された前記接触および分離手段と、
（１３）前記蒸留カラムの中で分離された前記第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記接触および分離手段に接続された第３の分割手段と、
（１４）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出するために、前記第３の分割手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１５）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記接触および分離手段に接続された蒸気抜取り手段と、
（１６）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された合流手段と、
（１７）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記合流手段に接続された圧縮手段と、
（１８）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（８）および（１４）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１９）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記熱交換手段に接続された第５の膨張手段であって、前記第５の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記接触および分離手段に供給するために前記接触および分離手段にさらに接続される、第５の膨張手段と、
（２０）前記接触および分離手段のオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記接触および分離手段への前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合された制御手段と
を含む、装置。
【請求項２９】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを第１のオーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記第１の冷却手段の前に、前記ガスストリームを第１のストリームと第２のストリームとに分割するための第１の分割手段と、
（２）前記第１のストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の分割手段に接続された第２の冷却手段と、
（３）前記実質的に凝縮した第１のストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（４）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力に膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、中央カラムフィード位置において接触および分離手段に供給するために前記接触および分離手段にさらに接続され、前記接触および分離手段が、第２のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成するように適合される、第２の膨張手段と、
（５）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（６）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、熱交換手段と、
（７）前記第２のストリームを受けるために前記第１の分割手段に接続された前記第１の冷却手段であって、前記第１の冷却手段が、前記第２のストリームを圧力下で十分に冷却し、部分的に凝縮するように適合される、第１の冷却手段と、
（８）前記部分的に凝縮した第２のストリームを受け、それを蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとに分離するために、前記第１の冷却手段に接続された分離手段と、
（９）前記蒸気ストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記分離手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した蒸気ストリームを、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（１０）前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記分離手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張した液体ストリームを、前記中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１１）前記底部液体ストリームの少なくとも一部分を受けるために、前記接触および分離手段に接続された前記蒸留カラムと、
（１２）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームの少なくとも一部分を、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において受けるために、前記蒸留カラムにさらに接続された前記接触および分離手段と、
（１３）前記蒸留カラムの中で分離された前記第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記接触および分離手段に接続された第３の分割手段と、
（１４）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出するために、前記第３の分割手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１５）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記接触および分離手段に接続された蒸気抜取り手段と、
（１６）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された合流手段と、
（１７）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記合流手段に接続された圧縮手段と、
（１８）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（６）および（１４）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１９）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記熱交換手段に接続された第５の膨張手段であって、前記第５の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記接触および分離手段に供給するために前記接触および分離手段にさらに接続される、第５の膨張手段と、
（２０）前記接触および分離手段のオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記接触および分離手段への前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合された制御手段と
を含む、装置。
【請求項３０】
メタン、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を含有するガスストリームを、揮発性の残留ガス画分と、前記Ｃ２成分、前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分、あるいは前記Ｃ３成分および前記より重質の炭化水素成分の大部分を含有する揮発性が比較的低い画分とに分離するための装置において、前記装置中に、
（ａ）圧力下で冷却されたストリームを提供するために接続された、前記ガスストリームを圧力下で冷却するための第１の冷却手段、
（ｂ）圧力下で前記冷却されたストリームの少なくとも一部分を受け、それをより低い圧力まで膨張させるために接続された第１の膨張手段であって、それにより、前記ストリームがさらに冷却される、第１の膨張手段、および
（ｃ）前記さらに冷却されたストリームを受けるために接続された蒸留カラムであって、前記蒸留カラムが、前記さらに冷却されたストリームを第１のオーバーヘッド蒸気ストリームと前記揮発性が比較的低い画分とに分離するように適合される、蒸留カラム
が存在し、改良として、前記装置が、
（１）前記ガスストリームを圧力下で充分に冷却して、部分的に凝縮させるように適合された前記第１の冷却手段と、
（２）前記部分的に凝縮したガスストリームを受け、それを蒸気ストリームと少なくとも１つの液体ストリームとに分離するために、前記第１の冷却手段に接続された分離手段と、
（３）前記蒸気ストリームを受け、それを第１のストリームと第２のストリームとに分割するために、前記分離手段に接続された第１の分割手段と、
（４）前記第１のストリームおよび前記少なくとも１つの液体ストリームの少なくとも一部分を受け、合流ストリームを形成するために、前記第１の分割手段および前記分離手段に接続された第１の合流手段と、
（５）前記合流ストリームを受け、それを十分に冷却して実質的に凝縮させるために、前記第１の合流手段に接続された第２の冷却手段と、
（６）前記実質的に凝縮した合流ストリームを受け、それを少なくとも第１の凝縮部分と第２の凝縮部分とに分割するために、前記第２の冷却手段に接続された第２の分割手段と、
（７）前記第１の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第２の分割手段に接続された第２の膨張手段であって、前記第２の膨張手段が、前記膨張した第１の凝縮部分を、中央カラムフィード位置において接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続され、前記接触および分離手段が、第２のオーバーヘッド蒸気ストリームおよび底部液体ストリームを生成するように適合される、第２の膨張手段と、
（８）前記第２の凝縮部分を受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために前記第２の分割手段に接続された第３の膨張手段と、
（９）前記膨張した第２の凝縮部分を受け、それを加熱するために、前記第３の膨張手段に接続された熱交換手段であって、前記熱交換手段が、前記加熱され膨張した第２の凝縮部分を、前記中央カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、熱交換手段と、
（１０）前記第２のストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記第１の分割手段に接続された前記第１の膨張手段であって、前記第１の膨張手段が、前記膨張した第２のストリームを、前記中央カラムフィード位置よりも下の第１の下側カラムフィード位置において前記接触および分離手段に供給するために、前記接触および分離手段にさらに接続される、前記第１の膨張手段と、
（１１）前記少なくとも１つの液体ストリームの残りの部分がある場合にはそれを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記分離手段に接続された第４の膨張手段であって、前記第４の膨張手段が、前記膨張した液体ストリームを、前記中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給するために、前記蒸留カラムにさらに接続される、第４の膨張手段と、
（１２）前記底部液体ストリームの少なくとも一部分を受けるために、前記接触および分離手段に接続された前記蒸留カラムと、
（１３）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームの少なくとも一部分を、前記中央カラムフィード位置よりも下の第２の下側カラムフィード位置において受けるために、前記蒸留カラムにさらに接続された前記接触および分離手段と、
（１４）前記蒸留カラムの中で分離された前記第２のオーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを少なくとも第１の蒸気部分と第２の蒸気部分とに分割するために、前記接触および分離手段に接続された第３の分割手段と、
（１５）前記第２の蒸気部分の少なくとも一部分を受け、それを加熱し、その後、前記加熱された第２の蒸気部分の少なくとも一部分を、前記揮発性残留ガス画分として排出するために、前記第３の分割手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（１６）前記中央カラムフィード位置よりも下で、前記第１の下側カラムフィード位置および第２の下側カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離デバイスの領域から、蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記接触および分離手段に接続された蒸気抜取り手段と、
（１７）前記第１の蒸気部分および前記蒸留蒸気ストリームを受け、合流蒸気ストリームを形成するために、前記第３の分割手段および前記蒸気抜取り手段に接続された第２の合流手段と、
（１８）前記合流蒸気ストリームを受け、それをより高い圧力まで圧縮するために、前記第２の合流手段に接続された圧縮手段と、
（１９）前記圧縮された合流蒸気ストリームを受け、それを十分に冷却して、その少なくとも一部を凝縮させ、それにより、ステップ（９）および（１５）の前記加熱の少なくとも一部分を供給しながら、凝縮したストリームを形成するために、前記圧縮手段にさらに接続される、前記熱交換手段と、
（２０）前記凝縮したストリームを受け、それを前記より低い圧力まで膨張させるために、前記熱交換手段に接続された第５の膨張手段であって、前記第５の膨張手段が、前記膨張し凝縮したストリームの少なくとも一部分を、頂部フィード位置において前記接触および分離手段に供給するために前記接触および分離手段にさらに接続される、第５の膨張手段と、
（２１）前記接触および分離手段のオーバーヘッド温度を一定の温度に維持するように、前記接触および分離手段への前記フィードストリームの量および温度を調節し、それにより、前記揮発性が比較的低い画分中の前記成分の前記大部分を回収するように適合された制御手段と
を含む、装置。
【請求項３１】
前記蒸気抜取り手段が、前記頂部フィード位置よりも下で、前記上側中央カラムフィード位置よりも上の前記蒸留カラムの領域から前記蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記蒸留カラムに接続される、請求項２１、２２、２３、２４または２５に記載の改良。
【請求項３２】
前記蒸気抜取り手段が、前記中央カラムフィード位置よりも下の前記蒸留カラムの領域から前記蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記蒸留カラムに接続される、請求項２１、２２、２３、２４または２５に記載の改良。
【請求項３３】
前記蒸気抜取り手段が、前記頂部フィード位置よりも下で、前記中央カラムフィード位置よりも上の前記接触および分離手段の領域から前記蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記接触および分離手段に接続される、請求項２６、２７、２８、２９または３０に記載の改良。
【請求項３４】
（１）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを前記蒸留蒸気ストリームと第２の蒸留蒸気ストリームとに分割するために、前記蒸留カラムに第４の分割手段が接続され、
（２）前記接触および分離デバイスが、前記第２の下側カラムフィード位置において前記第２の蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記第４の分割手段に接続されるように適合され、
（３）前記合流手段が、前記蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記第４の分割手段に接続されるように適合される、
請求項２６、２７、２８、または２９に記載の改良。
【請求項３５】
（１）前記第１のオーバーヘッド蒸気ストリームを受け、それを前記蒸留蒸気ストリームと第２の蒸留蒸気ストリームとに分割するために、第４の分割手段が前記蒸留カラムに接続され、
（２）前記接触および分離デバイスが、前記第２の下側カラムフィード位置において前記第２の蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記第４の分割手段に接続されるように適合され、
（３）前記第２の合流手段が、前記蒸留蒸気ストリームを受けるために、前記第４の分割手段に接続されるように適合される、
請求項３０に記載の改良。
【請求項３６】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分が、第２の上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給される、請求項２１、２２、２３、２４または２５に記載の改良。
【請求項３７】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分が、第２の上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給される、請求項３１に記載の改良。
【請求項３８】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分が、第２の上側中央カラムフィード位置において前記蒸留カラムに供給される、請求項３２に記載の改良。
【請求項３９】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分が、第２の中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給される、請求項２６、２７、２８、２９、３０、または３５に記載の改良。
【請求項４０】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分が、第２の中央カラムフィード位置において、前記接触および分離デバイスに供給される、請求項３３に記載の改良。
【請求項４１】
前記加熱され膨張した第２の凝縮部分が、第２の中央カラムフィード位置において前記接触および分離デバイスに供給される、請求項３４に記載の改良。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化水素を含有するガスの分離のためのプロセスおよび装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレン、エタン、プロピレン、プロパンおよび／またはより重質の炭化水素は、たとえば、天然ガス、精油所ガス、ならびに他の炭化水素材料（たとえば、石炭、原油、ナフサ、油母頁岩、タールサンドおよび亜炭）から得られる混合ガスストリームなどの様々な気体から回収することができる。天然ガスは、通常、大部分がメタンおよびエタンであり、すなわち、メタンおよびエタンを合わせると、ガスの少なくとも５０モルパーセントを構成する。天然ガスは、また、比較的少量のより重質の炭化水素（たとえば、プロパン、ブタン、ペンタンなど）、ならびに水素、窒素、二酸化炭素および他の気体を含有する。
【０００３】
本発明は、一般に、そのようなガスストリームからのエチレン、エタン、プロピレン、プロパンおよびより重質の炭化水素の回収に関する。本発明に従って処理されるべきガスストリームの典型的な分析結果は、（近似モルパーセントで）メタン９０．５％、エタンおよび他のＣ２成分４．１％、プロパンおよび他のＣ３成分１．３％、イソブタン０．４％、ノルマルブタン０．３％、ならびにペンタン０．５％、残りは窒素と二酸化炭素とからなる。また、含硫黄ガスが存在することもある。
【０００４】
歴史的に、天然ガス構成成分とその天然ガス液（ＮＧＬ）構成成分の価格はいずれも、周期的に変動するので、液体生成物としてのエタン、エチレン、プロパン、プロピレン、およびより重質の成分の利益額が低減されることがある。この結果、これらの生成物のより効率的な回収を行うことができるプロセス、より安価な設備投資で効率的な回収を行うことができるプロセス、ならびに広範囲にわたる特定の成分の回収を変動させるように、容易に適合または調節することができるプロセスが求められるようになった。これらの材料を分離するために利用可能なプロセスには、ガスの冷却および冷凍、油の吸収ならびに冷凍油の吸収に基づくプロセスが含まれる。さらに、処理されているガスを膨張させ、同時に、そこから熱を抽出しながら、動力を生成する経済的な機器が入手できるようになったことにより、低温プロセスが普及した。ガス源の圧力、気体の豊富さ（エタン、エチレンおよびより重質の炭化水素含有成分）、および所望の最終生成物に応じて、これらのプロセスをそれぞれ採用しても、またはその組合せを採用してもよい。
【０００５】
低温膨張プロセスは、容易に開始し、動作を柔軟にし、効率を高め、安全性を高め、信頼性を高めるとともに、最も単純になるので、一般に、現在は天然ガス液回収のために好まれている。米国特許第３，２９２，３８０号、米国特許第４，０６１，４８１号、米国特許第４，１４０，５０４号、米国特許第４，１５７，９０４号、米国特許第４，１７１，９６４号、米国特許第４，１８５，９７８号、米国特許第４，２５１，２４９号、米国特許第４，２７８，４５７号、米国特許第４，５１９，８２４号、米国特許第４，６１７，０３９号、米国特許第４，６８７，４９９号、米国特許第４，６８９，０６３号、米国特許第４，６９０，７０２号、米国特許第４，８５４，９５５号、米国特許第４，８６９，７４０号、米国特許第４，８８９，５４５号、米国特許第５，２７５，００５号、米国特許第５，５５５，７４８号、米国特許第５，５６６，５５４号、米国特許第５，５６８，７３７号、米国特許第５，７７１，７１２号、米国特許第５，７９９，５０７号、米国特許第５，８８１，５６９号、米国特許第５，８９０，３７８号、米国特許第５，９８３，６６４号、米国特許第６，１８２，４６９号、米国特許第６，５７８，３７９号、米国特許第６，７１２，８８０号、米国特許第６，９１５，６６２号、米国特許第７，１９１，６１７号、米国特許第７，２１９，５１３号、再発行米国特許第３３，４０８号、ならびに同時係属中の米国特許出願第１１／４３０，４１２号、米国特許出願第１１／８３９，６９３号、米国特許出願第１１／９７１，４９１号、米国特許出願第１２／２０６，２３０号、米国特許出願第１２／６８９，６１６号、米国特許出願第１２／７１７，３９４号、米国特許出願第１２／７５０，８６２号、米国特許出願第１２／７７２，４７２号、および米国特許出願第１２／７８１、２５９号には、関連するプロセスについて記載している（ただし、本発明の記載は、場合によっては引用された米国特許に記載するものとは異なる処理条件に基づく）。
【０００６】
典型的な低温膨張回収プロセスでは、圧力下のフィードガスストリームは、プロセスの他のストリームとの熱交換、および／またはプロパン圧縮冷凍システムなどの外部冷凍源によって冷却される。フィードガスが冷却されるにつれて、１つまたは複数のセパレータ中で、所望のＣ２＋成分のうちの一部を含有する高圧液体として液体を凝縮し、収集することができる。気体の豊富さと生成された液体の量とに応じて、高圧液体を、より低い圧力になるまで膨張させ、分留することができる。液体が膨張中に蒸発した結果、ストリームはさらに冷却される。いくつかの条件下では、膨張の前に高圧液体を事前に冷却することは、膨張後の温度をさらに低下させるために望ましいことがある。膨張したストリームは、液体と蒸気との混合物を含み、蒸留（脱メタン装置または脱エタン装置）カラムで分留される。蒸留カラムでは、（１つまたは複数の）膨張冷却されたストリームを蒸留して、底部液体生成物としての所望のＣ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分から、残留するメタン、窒素および他の揮発性ガスをオーバーヘッド蒸気として分離するか、あるいは底部液体生成物としての所望のＣ３成分およびより重質の炭化水素成分から、残留するメタン、Ｃ２成分、窒素および他の揮発性ガスをオーバーヘッド蒸気として分離する。
【０００７】
フィードガスが完全には凝縮しない（典型的に、凝縮しない）場合、部分的な凝縮の結果として残留する蒸気を、２つのストリームに分割することができる。蒸気の一方の部分を、仕事膨張装置またはエンジン、あるいは膨張弁を通過させて、より低い圧力にし、ストリームのさらなる冷却の結果として、さらなる液体を凝縮させる。膨張後の圧力は、基本的には、蒸留カラムを動作する圧力と同じである。膨張の結果として生じる合流された気相と液相とは、蒸留カラムにフィードとして供給される。
【０００８】
蒸気の残りの部分は、他のプロセスストリーム（たとえば、低温分留塔オーバーヘッド）との熱交換によって冷却されて、実質的な凝縮物となる。高圧液体の一部または全部は、冷却の前に、この蒸気部分と合流させることができる。次いで、得られた冷却されたストリームは、膨張弁などの適切な膨張デバイスを通って膨張し、脱メタン装置が動作する圧力とすることができる。膨張中に液体の一部分が蒸発し、その結果、ストリーム全体が冷却される。フラッシュ膨張したストリームは、次いで、頂部フィードとして脱メタン装置に供給される。典型的には、フラッシュ膨張したストリームの蒸気部分と脱メタン装置のオーバーヘッド蒸気とを、分留塔の上側セパレータセクションで残留メタン生成物ガスとして合流させる。代替的には、冷却され、膨張したストリームをセパレータに供給して、蒸気ストリームと液体ストリームとを提供してもよい。蒸気は分留塔オーバーヘッドと合流し、液体は頂部カラムフィードとして蒸留カラムに供給される。
【０００９】
そのような分離プロセスの理想的な動作では、プロセスから出る残留ガスは、フィードガス中の実質的にすべてのメタンを含有し、本質的にはより重質の炭化水素成分は全く含まず、脱メタン装置から出る底部画分は、より重質の炭化水素成分の実質的にすべてを含有し、本質的にはメタンまたはより高い揮発性の成分を含まない。しかしながら、実際には、従来の脱メタン装置は主にストリッピングカラムとして動作するので、この理想状態は得られない。したがって、プロセスのメタン生成物は、典型的には、いずれの精留ステップでも処理されない蒸気とともに、カラムの頂部分留ステージから出る蒸気を含む。頂部液体フィードが相当量のＣ２成分、Ｃ３成分、Ｃ４成分およびより重質の炭化水素成分を含有し、その結果、それに対応する均衡量のＣ２成分、Ｃ３成分、Ｃ４成分およびより重質の炭化水素成分が脱メタン装置の頂部分留ステージから出る蒸気中に生じるので、相当量のＣ２成分、Ｃ３成分およびＣ４＋成分が損失する。これらの望ましい成分の損失は、蒸気からＣ２成分、Ｃ３成分、Ｃ４成分およびより重質の炭化水素成分を吸収することが可能な有意な量の液体（還流）に上昇蒸気を接触させることができる場合、著しく低減され得る。
近年、炭化水素分離のための好ましいプロセスは、上側アブソーバセクションを使用して、上昇蒸気のさらなる精留を行う。上側精留セクションのための還流ストリーム源は、一般に、圧力下で供給された残留ガスからのリサイクルストリームである。リサイクルされた残留ガスストリームは、通常、他のプロセスストリーム（たとえば、低温分留塔オーバーヘッド）との熱交換によって冷却されて、実質的な凝縮物となる。次いで、得られた実質的に凝縮したストリームを、膨張弁などの適当な膨張デバイスを通して、脱メタン装置が動作する圧力まで膨張させる。通常、膨張中に液体の一部分が蒸発し、その結果、ストリーム全体が冷却される。次いで、フラッシュ膨張したストリームは、頂部フィードとして脱メタン装置に供給にされる。典型的には、膨張したストリームの蒸気部分と脱メタン装置のオーバーヘッド蒸気とを、分留塔の上側セパレータセクションで残留メタン生成物ガスとして合流させる。代替的には、冷却され、膨張したストリームをセパレータに供給して、蒸気ストリームおよび液体ストリームを提供してもよく、それにより、その後、蒸気は、分留塔オーバーヘッドと合流し、液体は、頂部カラムフィードとして蒸留カラムに供給される。このタイプの典型的なプロセススキームは、米国特許第４，８８９，５４５号、米国特許第５，５６８，７３７号、および米国特許第５，８８１，５６９号、ならびに譲受人による同時係属中の米国特許出願第１２／７１７，３９４号に、また「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，Ｈｉｇｈ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄｓ  ｆｒｏｍ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ａ  Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ａｂｓｏｒｂｅｒ」（Ｍｏｗｒｅｙ，Ｅ．Ｒｏｓｓ著、米国ガス処理協会、第８１回年次総会抄録、テキサス州ダラス、２００２年３月１１〜１３日）に開示されている。これらのプロセスは、コンプレッサを使用して、脱メタン装置に還流ストリームをリサイクルするための原動力を提供し、それにより、これらのプロセスを使用する施設の資本コストと運転コストの両方がかさむことになる。
【００１０】
また、本発明は、上側精留セクション（または、プラントサイズまたは他のファクタにおいて、別個の精留カラムとストリッピングカラムとを使用したほうが好ましい場合には、別個の精留カラム）を採用する。しかしながら、この精留セクションのための還流ストリームは、蒸留カラムオーバーヘッド蒸気の一部分と合流した分留塔の下方部分中で上昇する蒸気のサイドドローを使用することによって提供される。分留塔の下方の蒸気中のＣ２成分は比較的高濃度なので、冷却のほとんどを行うために蒸留カラムの上側精留セクションから出る低温オーバーヘッド蒸気の残留部分で利用可能な冷却を用いて、圧力を少しずつ上昇させるだけで、この合流された蒸気ストリームから有意な量の液体を凝縮させることができる。次いで、主に液状メタンである、この凝縮した液体を使用して、上側精留セクションを通って上昇する蒸気からＣ２成分、Ｃ３成分、Ｃ４成分およびより重質の炭化水素成分を吸収し、それにより、底部液体生成物中のこれらの有用な成分を脱メタン装置から捕捉することができる。
【００１１】
今までは、蒸留カラムの上側精留セクションに還流を提供するために、譲受人による米国特許第４,８８９,５４５号および譲受人による同時係属中の米国特許出願第１１／８３９，６９３号にそれぞれ示されるように、低温オーバーヘッド蒸気ストリームの一部分を圧縮すること、またはサイドドロー蒸気ストリームを圧縮することのいずれかを、Ｃ２＋回収システム中で採用してきた。驚くべきことに、出願人らは、低温オーバーヘッド蒸気の一部分をサイドドロー蒸気ストリームと合流させ、次いで、合流ストリームを圧縮すると、運転コストを低減しつつ、システム効率が改善されることが分かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第３，２９２，３８０号明細書
【特許文献２】米国特許第４，０６１，４８１号明細書
【特許文献３】米国特許第４，１４０，５０４号明細書
【特許文献４】米国特許第４，１５７，９０４号明細書
【特許文献５】米国特許第４，１７１，９６４号明細書
【特許文献６】米国特許第４，１８５，９７８号明細書
【特許文献７】米国特許第４，２５１，２４９号明細書
【特許文献８】米国特許第４，２７８，４５７号明細書
【特許文献９】米国特許第４，５１９，８２４号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，６１７，０３９号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，６８７，４９９号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，６８９，０６３号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，６９０，７０２号明細書
【特許文献１４】米国特許第４，８５４，９５５号明細書
【特許文献１５】米国特許第４，８６９，７４０号明細書
【特許文献１６】米国特許第４，８８９，５４５号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，２７５，００５号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，５５５，７４８号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，５６６，５５４号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，５６８，７３７号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，７７１，７１２号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，７９９，５０７号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，８８１，５６９号明細書
【特許文献２４】米国特許第５，８９０，３７８号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，９８３，６６４号明細書
【特許文献２６】米国特許第６，１８２，４６９号明細書
【特許文献２７】米国特許第６，５７８，３７９号明細書
【特許文献２８】米国特許第６，７１２，８８０号明細書
【特許文献２９】米国特許第６，９１５，６６２号明細書
【特許文献３０】米国特許第７，１９１，６１７号明細書
【特許文献３１】米国特許第７，２１９，５１３号明細書
【特許文献３２】再発行米国特許第３３，４０８号明細書
【特許文献３３】米国特許出願第１１／４３０，４１２号明細書
【特許文献３４】米国特許出願第１１／８３９，６９３号明細書
【特許文献３５】米国特許出願第１１／９７１，４９１号明細書
【特許文献３６】米国特許出願第１２／２０６，２３０号明細書
【特許文献３７】米国特許出願第１２／６８９，６１６号明細書
【特許文献３８】米国特許出願第１２／７１７，３９４号明細書
【特許文献３９】米国特許出願第１２／７５０，８６２号明細書
【特許文献４０】米国特許出願第１２／７７２，４７２号明細書
【特許文献４１】米国特許出願第１２／７８１、２５９号明細書
【発明の概要】
【００１３】
本発明によれば、８４％を上回るＣ２回収率、ならびに９９％を上回るＣ３回収率およびＣ４＋回収率が得られることが分かった。さらに、本発明により、回収レベルを維持しつつ、従来技術と比較してより低いエネルギー必要量で、Ｃ２成分およびより重質の成分から、メタンおよびより軽質の成分を本質的に１００％分離することができるようになる。本発明は、より低い圧力およびより高温において適用可能であるが、ＮＧＬ回収カラムのオーバーヘッド温度が華氏−５０度［摂氏−４６度］以下であることが必要な条件下で、４００〜１５００ｐｓｉａ［２，７５８〜１０，３４２ｋＰａ（ａ）］の範囲またはそれよりも高圧でフィードガスを処理するときに、特に有利である。
【００１４】
本発明をよりよく理解するために、以下の例および図面を参照する。図面を参照すると以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】譲受人による同時係属中の米国特許出願第１１／８３９，６９３号による、従来技術の天然ガス処理プラントのフロー図である。
【図２】本発明による、天然ガス処理プラントのフロー図である。
【図３】本発明を天然ガスストリームに適用した場合の代替手段を示すフロー図である。
【図４】本発明を天然ガスストリームに適用した場合の代替手段を示すフロー図である。
【図５】本発明を天然ガスストリームに適用した場合の代替手段を示すフロー図である。
【図６】本発明を天然ガスストリームに適用した場合の代替手段を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上述の各図に関する以下の説明では、代表的なプロセス条件について計算された流量をまとめた表が提供される。本明細書に示した表において、流量に関する値（モル／時）は、便宜上小数点第１位で四捨五入されている。表に示される総ストリーム速度は、すべての非炭化水素成分を含み、したがって一般的には、炭化水素成分に関するストリーム流量の合計よりも大きい。示された温度は、少数点第１位で四捨五入した概算値（度）である。また、図に示されたプロセスを比較する目的で実行されたプロセス設計の計算は、周囲からプロセスへの（またはプロセスから周囲への）熱漏れはないという仮定に基づいていることを留意されたい。市販の絶縁材料の品質によれば、この仮定は極めて妥当であり、一般に当業者が成し得るものである。
【００１７】
便宜上、プロセスパラメータは、従来の英国単位と国際単位系（ＳＩ）の単位の両方で報告されている。表に示されたモル流量は、ポンドモル／時またはキログラムモル／時のどちらで解釈してもよい。馬力（ＨＰ）および／または１０００英国熱単位／時（ＭＢＴＵ／Ｈｒ）として報告されたエネルギー消費量は、記載されたモル流量（ポンドモル／時）に相当する。キロワット（ｋＷ）として報告されたエネルギー消費量は、記載されたモル流量（キログラムモル／時）に相当する。
従来技術の説明
図１は、譲受人による同時係属中の米国特許出願第１１／８３９，６９３号に従って、従来技術を使用して天然ガスからＣ２＋成分を回収するための処理プラントの設計を示すプロセスフロー図である。プロセスのこのシミュレーションでは、入口ガスは、華氏１２０度［摂氏４９度］、１０２５ｐｓｉａ［７，０６７ｋＰａ（ａ）］で、ストリーム３１としてプラントに入る。入口ガスに含有される硫黄化合物の濃度が、生成物ストリームが仕様を満たさないようになる濃度である場合、フィードガスの適切な前処理によって硫黄化合物が除去される（図示せず）。さらに、通常は、フィードストリームを脱水して、低温条件下おいて水和物（氷）が形成されないようにする。典型的には、この目的のために、固形の乾燥剤が使用されてきた。
【００１８】
フィードストリーム３１は、低温残留ガス（ストリーム４１ｂ）、華氏５１度［摂氏１１度］の脱メタン装置リボイラー液（ストリーム４４）、華氏１０度［摂氏−１２度］の脱メタン装置の下側サイドリボイラー液（ストリーム４３）、および華氏−６５度［摂氏−５４度］の脱メタン装置の上側サイドリボイラー液（ストリーム４２）との熱交換により、熱交換器１０中で冷却される。すべての場合において、交換器１０は、複数の独立した熱交換器または単一のマルチパス熱交換器のいずれか、あるいは任意のそれらの組合せを表すことを留意されたい。（示された冷却作業のために２つ以上の熱交換器を使用するべきかどうかに関する決定は、入口ガスの流量、熱交換器のサイズ、ストリームの温度などを含むが、これらには限定されない、いくつかの要因に左右される。）冷却されたストリーム３１ａは、華氏−３８度［摂氏−３９度］、１０１５ｐｓｉａ［６，９９８ｋＰａ（ａ）］でセパレータ１１に入り、蒸気（ストリーム３２）が、凝縮した液体（ストリーム３３）から分離される。セパレータからの液体（ストリーム３３）は、膨張弁１７によって分留塔１８の動作圧力（約４６５ｐｓｉａ［３，２０８ｋＰａ（ａ）］）まで膨張し、ストリーム３３ａは、華氏−６７度［摂氏−５５度］］まで冷却され、その後、それを分留塔１８に下側中央カラムのフィードポイントで供給する。
【００１９】
セパレータ１１からの蒸気（ストリーム３２）は、２つのストリーム３６とストリーム３9に分割される。ストリーム３６は、全蒸気の約２３％を含有し、低温残留ガス（ストリーム４１ａ）と熱交換関係にある熱交換器１２を通過し、そこで冷却され、実質的な凝縮物となる。次いで、華氏−１０２度［摂氏−７４度］の得られた実質的に凝縮したストリーム３６ａを、膨張弁１４を通して分留塔１８の動作圧力をわずかに上回るまでフラッシュ膨張させる。膨張中、ストリームの一部分が蒸発し、その結果、ストリーム全体が冷却される。図１に示されるプロセスでは、膨張弁１４から出る膨張したストリーム３６ｂの温度は、華氏−１２７度［摂氏−８８度］に達し、分留塔１８の吸収セクション１８ａに上側中央カラムフィードポイントで供給される。
【００２０】
セパレータ１１からの蒸気の残り７７％（ストリーム３９）は、仕事膨張装置１５に入り、この高圧フィード部分から機械的エネルギーが抽出される。装置１５は、この蒸気を実質的に等エントロピーで分留塔の動作圧力まで膨張させ、その仕事膨張によって、膨張したストリーム３９ａの温度は、約華氏−１０１度［摂氏−７４度］まで冷却される。一般的に市販されている膨張器は、理想的な等エントロピー膨張において論理的には達成可能な仕事の８０〜８５％のオーダーで回収することができる。回収された仕事を使用して、たとえば、残留ガス（ストリーム４１ｃ）を再圧縮するために使用できる遠心コンプレッサ（品目１６など）を駆動させる場合が多い。その後、部分的に凝縮し膨張したストリーム３９ａは、中央カラムフィードポイントで、フィードとして分留塔１８に供給される。
【００２１】
塔形態の脱メタン装置１８は、垂直方向に離隔した複数のトレイ、１つまたは複数の充填床、またはトレイと充填材との何らかの組合せを含有する従来の蒸留カラムである。脱メタン塔は、２つのセクション、すなわち、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の成分を凝縮し、吸収するために、上昇する膨張したストリーム３６ｂおよび３９ａの蒸気部分と、下降する低温液体との必要な接触を実現するためのトレイおよび／または充填材を含有する上方の吸収（精留）セクション１８bと、下降する液体と上昇する蒸気との必要な接触の実現するためのトレイおよび／または充填材を含有する下方のストリッピングセクション１８ｂとから構成される。また、脱メタンセクション１８ｂは、１つまたは複数のリボイラー（前述したリボイラー、およびサイドリボイラーなど）も含み、これにより蒸留カラムを下に向かって流れる液体の一部分を加熱し、蒸発させて、ストリッピング蒸気を提供する。このストリッピング蒸気は蒸留カラムを上に向かって流れて、メタンおよびより軽質の成分の液体生成物、すなわちストリーム４５を取り除く。ストリーム３９ａは、脱メタン装置１８の吸収セクション１８ａの下側領域に配置された中間フィード位置で脱メタン装置１８に入る。膨張したストリーム３９ａの液体部分は、吸収セクション１８ａから下降する液体と合流し、合流した液体は下降し続け、脱メタン装置１８のストリッピングセクション１８ｂに入る。膨張したストリーム３９ａの蒸気部分は、吸収セクション１８ａを通って上昇し、下降している低温液体と接触して、Ｃ２成分、Ｃ３成分およびより重質の成分を凝縮させ、吸収する。
【００２２】
蒸留蒸気の一部分（ストリーム４８）は、膨張したストリーム３９ａのフィード位置よりも上で、膨張したストリーム３６ｂのフィード位置よりも下の分留カラム１８中の吸収セクション１８ａの中間領域から抜き取られる。華氏−１１３度［摂氏−８１度］の蒸留蒸気ストリーム４８は、還流コンプレッサ２１によって６０４ｐｓｉａ［４，１６５ｋＰａ（ａ）］まで圧縮され（ストリーム４８ａ）、次いで、華氏−８４度［摂氏−６５度］から華氏−１２４度［摂氏−８７度］まで冷却され、低温残留ガスストリーム４１との熱交換によって熱交換器２２中で実質的に凝縮し（ストリーム４８ｂ）、オーバーヘッドストリームは脱メタン装置１８の頂部から出る。次いで、実質的に凝縮したストリーム４８ｂは、膨張弁２３などの適当な膨張デバイスを通って、脱メタン装置の動作圧力まで膨張され、ストリーム全体が華氏−１３１度［摂氏−９１度］まで冷却される。次いで、膨張したストリーム４８ｃは、頂部カラムフィードとして分留塔１８に供給される。ストリーム４８ｃの蒸気部分は、カラムの頂部分留ステージから上昇する蒸気と合流して、華氏−１２８度［摂氏−８９度］の脱メタン装置オーバーヘッドストリーム４１を形成する。
【００２３】
液体生成物（ストリーム４５）は、底部生成物のモルベースで、メタン対エタンの比が０．０２５：１である典型的な仕様に基づいて、華氏７０度［摂氏２１度］で分留塔１８の底部から出る。低温残留ガスストリーム４１は、熱交換器２２において、圧縮された蒸留蒸気ストリームと向流して通過し、華氏−１０６度［摂氏−７７度］まで加熱され（ストリーム４１ａ）、熱交換器１２中で入ってくるフィードガスと向流して通過して華氏−６６度［摂氏−５５度］まで加熱され（ストリーム４１ｂ）、熱交換器１０において、華氏１１０度［摂氏４３度］まで加熱される（ストリーム４１ｃ）。次いで、残留ガスを、２つのステージで再圧縮する。第１ステージは、膨張装置１５によって駆動されるコンプレッサ１６である。第２ステージは、補助動力源によって駆動されるコンプレッサ２４であり、残留ガス（ストリーム４１ｅ）を販売ラインの圧力まで圧縮する。排出冷却器２５中で華氏１２０度［摂氏４９度］まで冷却した後、（通常は入口圧力のオーダーで）ラインの必要条件を満たすのに十分な１０２５ｐｓｉａ［７，０６７ｋＰａ（ａ）］で、残留ガス生成物（ストリーム４１ｆ）を販売ガスパイプラインに送る。
【００２４】
図１に示したプロセスに関するストリーム流量とエネルギー消費量をまとめると、以下の表の通りである。
【００２５】
【表１】
2013505422.tif 000003
【００２６】
本発明の説明
図２に、本発明によるプロセスのフロー図を示す。図２に提示されるプロセスで検討されるフィードガス組成および条件は、図１に提示されたものと同じである。したがって、図２のプロセスを図１のプロセスと比較して、本発明の利点を示すことができる。
【００２７】
図２のプロセスのシミュレーションでは、入口ガスは、ストリーム３１として華氏１２０度［摂氏４９度］、１０２５ｐｓｉａ［７，０６７ｋＰａ（ａ）］でプラントに入り、低温残留ガス（ストリーム４６ｂ）、華氏５０度［摂氏１０度］の脱メタン装置リボイラー液（ストリーム４４）、華氏８度［摂氏−１３度］の脱メタン装置の下側リボイラー液（ストリーム４３）、および華氏−６７度［摂氏−５５度］の脱メタン装置の上側リボイラー液（ストリーム４２）との熱交換により、熱交換器１０中で冷却される。冷却されたストリーム３１ａは、華氏−３８度［摂氏−３９度］、１０１５ｐｓｉａ［６，９９８ｋＰａ（ａ）］でセパレータ１１に入り、蒸気（ストリーム３２）が、凝縮した液体（ストリーム３３）から分離される。セパレータからの液体（ストリーム３３／４０）は、膨張弁１７によって分留塔１８の動作圧力（約４６９ｐｓｉａ［３，２３４ｋＰａ（ａ）］）まで膨張し、ストリーム４０ａを華氏−６７度［摂氏−５５度］まで冷却し、その後、それを（本願国際公報の段落［００３１］、本明細書の段落００２９に記載するストリーム３９ａのフィードポイントよりも下に配置された）下側中央カラムのフィードポイントで、分留塔１８に供給する。
【００２８】
セパレータ１１からの蒸気（ストリーム３２）は、２つのストリーム３４および３９に分割される。ストリーム３４は、全蒸気の約２６％を含有し、低温残留ガス（ストリーム４６ａ）と熱交換関係にある熱交換器１２を通過して、そこで冷却され、実質的な凝縮物となる。次いで、華氏−１０６度［摂氏−７６度］の得られた実質的に凝縮したストリーム３６ａは、２つの部分、すなわちストリーム３７および３８に分割される。実質的に凝縮したストリーム全体の約５０．５％を含有するストリーム３８は、膨張弁１４を通して、分留塔１８の動作圧力までフラッシュ膨張させる。膨張中、そのストリームの一部分が蒸発し、その結果、ストリーム全体が冷却される。図２に示されたプロセスでは、膨張弁１４から出る膨張したストリーム３８ａの温度は、華氏−１２７度［摂氏−８８度］に達し、その後、分留塔１８の吸収セクション１８ａに上側中央カラムフィードポイントで供給される。実質的に凝縮したストリームの残り４９．５％（ストリーム３７）は、分留塔１８の作業圧力をわずかに上回るまで、膨張弁１３を通ってフラッシュ膨張させる。フラッシュ膨張したストリーム３７ａは、華氏−１２６度［摂氏−８８度］から華氏−１２５度［摂氏−８７度］まで熱交換器２２中で僅かに温められ、次いで、得られたストリーム３７ｂは、分留塔１８の吸収セクション１８ａの別の上側中央カラムフィードポイントで供給される。
【００２９】
セパレータ１１からの蒸気の残り７４％（ストリーム３９）は、仕事膨張装置１５に入り、高圧フィードのこの部分から機械的エネルギーが抽出される。装置１５は、この蒸気を実質的に等エントロピーで分留塔の動作圧力まで膨張させ、その仕事膨張によって、膨張したストリーム３９ａの温度を約華氏−１００度［摂氏−７３度］まで冷却する。その後、部分的に凝縮し膨張したストリーム３９ａは、（ストリーム３８ａおよび３７ｂのフィードポイントよりも下に配置された）中央カラムフィードポイントで、フィードとして分留塔１８に供給される。
【００３０】
塔形態の脱メタン装置１８は、垂直方向に離隔した複数のトレイ、１つまたは複数の充填床、あるいはトレイと充填剤との何らかの組合せを含有する従来の蒸留カラムである。脱メタン塔は、２つのセクション、すなわち、上昇する膨張したストリーム３８ａおよび３９ａの蒸気部分および過熱され膨張したストリーム３７ｂと、下降する低温液体との必要な接触を実現して、上昇する蒸気からＣ２成分、Ｃ３成分、およびより重質の成分を凝縮し吸収するためのトレイおよび／または充填材を含有する上方の吸収（精留）セクション１８ａと、下降する液体と上昇する蒸気との必要な接触を実現するためのトレイおよび／または充填材を含有する下方のストリッピングセクション１８ｂとから構成される。また、脱メタンセクション１８ｂは、１つまたは複数のリボイラー（前述したリボイラー、およびサイドリボイラーなど）を含み、これによりカラムを下に向かって流れる液体の一部分を加熱し、蒸発させて、ストリッピング蒸気を提供する。このストリッピング蒸気はカラムを上に向かって流れて、メタンおよびより軽質の成分の液体生成物、すなわちストリーム４５を取り除く。ストリーム３９ａは、脱メタン装置１８の吸収セクション１８ａの下側領域に配置された中間フィード位置で脱メタン装置１８に入る。膨張したストリームの液体部分は、吸収セクション１８ａから下降する液体と合流し、合流した液体は下降し続け、脱メタン装置１８のストリッピングセクション１８ｂに入る。膨張したストリームの蒸気部分は、ストリッピングセクション１８ｂから上昇した蒸気と合流し、合流した蒸気は、吸収セクション１８ａを通って上昇し、下降している低温液体と接触して、Ｃ２成分、Ｃ３成分、およびより重質の成分を凝縮させ、吸収する。
【００３１】
蒸留蒸気の一部分（ストリーム４８）は、吸収セクション１８ａの下側領域にある膨張したストリーム３９ａのフィード位置よりも上で、膨張したストリーム３８aおよび加熱され膨張したストリーム３７ｂのフィード位置よりも下の分留カラム１８中の吸収セクション１８ａの中間領域から抜き取られる。華氏−１１６度［摂氏−８２度］の蒸留蒸気ストリーム４８は、華氏−１２８度［摂氏−８９度］のオーバーヘッド蒸気ストリーム４１の一部分（ストリーム４７）と合流して、華氏−１１８度［摂氏−８３度］の合流蒸気ストリーム４９を形成する。合流蒸気ストリーム４９は、前述したように、還流コンプレッサ２１によって５９２ｐｓｉａ［４，０８０ｋＰａ（ａ）］まで圧縮され（ストリーム４９ａ）、次いで、熱交換器２２中で残留ガスストリーム４６（脱メタン装置１８の頂部から出る低温脱メタン装置オーバーヘッドストリーム４１の残りの部分）との、およびフラッシュ膨張したストリーム３７ａとの熱交換によって、華氏−９２度［摂氏−６９度］から華氏−１２４度［摂氏−８７度］まで冷却され、実質的に凝縮する（ストリーム４９ｂ）。低温残留ガスストリームは、圧縮された合流蒸気ストリーム４９ａが冷却されるにつれて、華氏−１１０度［摂氏−７９度］まで温められる（ストリーム４６ａ）。
【００３２】
実質的に凝縮したストリーム４９ｂは、膨張弁２３によって、脱メタン装置１８の動作圧力までフラッシュ膨張される。このストリームの一部分は蒸発し、さらに華氏−１３２度［摂氏−９１度］までストリーム４９ｃを冷却し、その後、低温頂部カラムフィード（還流）として脱メタン装置１８に供給される。この低温液体還流は、脱メタン装置１８の吸収セクション１８ａの上側精留領域中で上昇するＣ２成分、Ｃ３成分およびより重質の成分を吸収し、凝縮させる。
【００３３】
脱メタン装置１８のストリッピングセクション１８ｂにおいて、フィードストリームから、それらのメタンおよびより軽質の成分を取り除く。得られた液体生成物（ストリーム４５）は、（底部生成物のモルベースで、メタン対エタンの比が０．０２５：１である典型的な仕様に基づいて）華氏６８度［摂氏２０度］で、分留塔１８の底部から出る。前述のように冷却が行われるので、部分的に温められた残留ガスストリーム４６ａは、熱交換器１２において、入ってくるフィードガスと向流して通過して華氏−６１度［摂氏−５２度］まで加熱され（ストリーム４６ｂ）、熱交換器１０において華氏１１２度［摂氏４４度］まで加熱される（ストリーム４６ｃ）。次いで、残留ガスを、２つのステージ、すなわち、膨張装置１５によって駆動されるコンプレッサ１６と、補助動力源によって駆動されるコンプレッサ２４とにおいて再圧縮する。ストリーム４６ｅを排出冷却器２５中で華氏１２０度［摂氏４９度］まで冷却した後、（通常は入口圧力のオーダーで）ラインの必要条件を満たすのに十分な１０２５ｐｓｉａ［７，０６７ｋＰａ（ａ）］で、残留ガス生成物（ストリーム４６ｆ）を販売ガスのパイプラインに送る。
【００３４】
図２に示したプロセスに関するストリーム流量とエネルギー消費量をまとめると、以下の表の通りである。
【００３５】
【表２】
2013505422.tif 000004
【００３６】
表１と表２との比較とを比較すると、本発明により、従来技術に比較して、エタン回収率が８３．０６％から８４．９８％に、プロパン回収率が９９．５０％から９９．６７％に、ブタン＋回収率が９９．９８％から９９．９９％に改善されることが分かる。表１と表２とを比較すると、さらに、基本的には従来技術と同じ動力を使用して、収率の改善が実現されたことが分かる。（単位出力ごとに回収されるエタンの量によって定義された）回収効率に関して、本発明は、図１のプロセスの従来技術よりも２％改善されることを示す。
【００３７】
従来技術のプロセスを上回る本発明の回収効率における改善は、本発明が吸収セクション１８ａの上側領域に提供する精留の改良を精査することによって理解することができる。図１のプロセスの従来技術に比較して、本発明は、より多くのメタンとより少ないＣ２＋成分を含有する頂部還流ストリームを良好にする。図１の従来技術のプロセスに関する表１の還流ストリーム４８を本発明に関する表２の還流ストリーム４９と比較すると、本発明は、量がより多く、（ほぼ８％）Ｃ２＋成分の濃度が著しく低い（図１の従来技術のプロセスの２．５％に対して本発明の１．９％）の還流ストリームを提供することが分かる。さらに、本発明は、残留ガス（ストリーム４６）によって行われる冷却を補助するために実質的に凝縮したフィードストリーム３６ａの一部分（膨張したストリーム３７ａ）を使用するので、圧縮された還流ストリーム４９ａを、より低い圧力で実質的に凝縮することができ、本発明に関する還流流量はより高いが、図１の従来技術のプロセスに比較して還流コンプレッサ２１が必要とする動力が低減される。
【００３８】
譲受人の米国特許第４,８８９,５４５号の従来技術のプロセスとは異なり、本発明は、圧縮された還流ストリーム４９ａを冷却するために、実質的に凝縮したフィードストリーム３６ａの一部分（膨張したストリーム３７ａ）しか使用しない。これにより、実質的に凝縮したフィードストリーム３６ａの残り（膨張したストリーム３８ａ）は、膨張したフィード３９ａとストリッピングセクション１８ｂから上昇する蒸気とに含有されるＣ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分を大量に回収することができるようになる。本発明では、低温残留ガス（ストリーム４６）を使用して、圧縮された還流ストリーム４９ａの冷却の大部分を行い、従来の技術に比較してストリーム３７ａの加熱を低減し、それにより、得られたストリーム３７ｂが、膨張したストリーム３８ａによって行われる大量の回収を補助することができるようなる。次いで、還流ストリーム４９ｃによって行われる補助的な精留は、残留ガスとなり失われる入口フィードガス中に含有されるＣ２成分、Ｃ３成分およびＣ４＋成分の量を低減することができる。
【００３９】
また、本発明は、吸収セクション１８ａへのカラムフィード（ストリーム３７ｂ、３８ａおよび３９ａ）の加温を抑えつつ、還流ストリーム４９ｃを凝縮することによって、従来技術の米国特許第４,８８９,５４５号のプロセスに比較して、吸収セクション１８ａ中の還流ストリーム４９ｃが必要とする精留を低減させる。実質的に凝縮したストリーム３６ａのすべてを、米国特許第４,８８９,５４５号に教示されているように凝縮するように、膨張させ、温める場合、吸収セクション１８ａ中を上昇する蒸気を精留するために利用可能な得られたストリームには低温液体がほとんどないだけでなく、還流ストリームによって精留されなければならない吸収セクション１８ａの上側領域にははるかに多くの蒸気が存在する。最終的には、従来技術の米国特許第４，８８９，５４５号のプロセスの還流ストリームは、本発明が流出させるよりも、より多くのＣ２成分を残留ガスストリームに流出させ、それにより、本発明に比較して、その回収効率が低くなる。従来技術の米国特許第４，８８９，５４５号のプロセスを上回る本発明の重要な改良は、低温残留ガスストリーム４６を使用して、熱交換器２２において、圧縮された還流ストリーム４９ａの冷却のほとんどを行うこと、および蒸留蒸気ストリーム４８は、カラムオーバーヘッドストリーム４１では見られないＣ２成分の有意な部分を含有し、その結果、米国特許第４，８８９，５４５号の従来技術プロセスに教示されるように膨張させ、加熱するときに固有なストリーム３６ａの過剰な蒸発に起因して、吸収セクション１８ａ中に著しい精留負荷を追加することなく、還流として使用するために十分なメタンを凝縮できるようになることである。
他の実施態様
本発明によれば、一般に、脱メタン装置の吸収（精留）セクションを、複数の理論分離ステージを含有するように設計することが有利である。しかしながら、本発明の利点は、わずか２つの理論ステージを用いて達成することができる。たとえば、膨張弁２３から出る膨張した還流ストリーム（ストリーム４９ｃ）の全部または一部と、膨張弁１４からの膨張し実質的に凝縮したストリーム３８ａの全部または一部と、熱交換器２２から出る加熱され膨張したストリーム３７ｂの全部または一部とを（膨張弁および熱交換機を脱メタン装置に連結する配管中などで）合流させることができ、十分に混合された場合には、その蒸気および液体は、１つに混合し、合流ストリーム全体の様々な成分の相対的な揮発性に従って分離する。３つのストリームをこのように合流させることを、膨張したストリーム３９ａの少なくとも一部分と接触させることと併せて、本発明の目的のために吸収セクションを構成することとみなす。
【００４０】
図３〜図６に、本発明の他の実施形態を表す。図２〜図４に、単一の容器に構築された分留塔を示す。図５および図６に、２つの容器に、すなわち吸収（精留）カラム１８（接触および分離デバイス）およびストリッパー（蒸留）カラム２０中に構築された複数の分留塔を示す。このような場合、ストリッパーカラム２０からのオーバーヘッド蒸気ストリーム５４は、（ストリーム５５を介して）アブソーバカラム１８の下側セクションに流れて、還流ストリーム４９ｃと、膨張し実質的に凝縮したストリーム３８ａと、加熱され膨張したストリーム３７ｂとに接触する。ポンプ１９を使用して液体（ストリーム５３）をアブソーバカラム１８の底部からストリッパーカラム２０の頂部へと導き、それにより、２つの塔は、１つの蒸留システムとして効果的に機能する。分留塔を（図２〜図４の脱メタン装置１８のような）単一の容器として構築するか、あるいは複数の容器として構築するかにどうかに関する決定は、たとえば、プラントサイズ、製造施設への距離など、多数の要因に左右される。
【００４１】
ある状況では、膨張し実質的に凝縮したストリーム３８ａのフィードポイントよりも下の吸収セクション１８ａ（ストリーム５１）の中間領域からではなく、膨張し実質的に凝縮したストリーム３８ａのフィードポイントよりも上の吸収セクション１８ａ（ストリーム５０）の上側領域から、図３および図４の蒸留蒸気ストリーム４８を抜き取ることが好ましいことがある。図５および図６において、同様に、膨張し実質的に凝縮したストリーム３８ａ（ストリーム５０）のフィードポイントよりも上で、または膨張し実質的に凝縮したストリーム３８ａ（ストリーム５１）のフィードポイントよりも下で、アブソーバカラム１８から蒸気蒸留ストリーム４８を抜き取ることができる。他の場合には、図３および図４の脱メタン装置１８中のストリッピングセクション１８ｂの上側領域から、蒸留蒸気ストリーム４８を引き出す（ストリーム５２）ことが有利であることがある。図５および図６において、同様に、ストリッパーカラム２０からのオーバーヘッド蒸気ストリーム５４の一部分（ストリーム５２）は、ストリーム４７と合流してストリーム４９を形成し、残りの部分（ストリーム５５）がある場合にはそれをアブソーバカラム１８の下側セクションに流す。
【００４２】
前述したように、圧縮された合流蒸気ストリーム４９ａは、実質的に凝縮し、得られた凝縮物を使用して、脱メタン装置１８の吸収セクション１８ａを通って、またはアブソーバカラム１８を通って上昇する蒸気から、有用なＣ２成分、Ｃ３成分およびより重質の成分が吸収される。ただし、本発明は、この実施態様には限定されるものではない。たとえば、蒸気または凝縮物の一部分が、脱メタン装置１８の吸収セクション１８ａ、またはアブソーバカラム１８を迂回すべきであることを他の設計検討事項が示す場合には、これらの蒸気の一部分だけを上述したようにして処理すること、または凝縮物の一部分のみを吸収剤として使用することが有利なことがある。ある状況では、熱交換器２２において、圧縮された合流蒸気ストリーム４９ａを実質的に凝縮するのではなく、部分的に凝縮することが好ましいことがある。他の状況では、蒸留蒸気ストリーム４８が、部分的な蒸気サイドドローではなく、分留カラム１８またはアブソーバカラム１８からの蒸気サイドドロー全体であることが好ましいことがある。また、フィードガスストリームの組成に応じて、熱交換器２２中において、圧縮された合流蒸気ストリーム４９ａを部分的に冷却するために、外部冷却源を使用することが有利なこともあることを留意されたい。
【００４３】
フィードガス条件、プラントサイズ、利用可能な機器またはその他の要因は、仕事膨張装置１５を除去する、または代替の膨張デバイス（膨張弁など）と交換することが可能であることを示すことがある。特定の膨張デバイスについて、個々のストリームの膨張を示しているが、必要に応じて代替的な膨張手段を採用してもよい。たとえば、フィードストリームの実質的に凝縮した部分（ストリーム３７および３８）、あるいは熱交換器２２から出る実質的に凝縮した還流ストリーム（ストリーム４９ｂ）の仕事膨張を条件により必要とすることができる。
【００４４】
フィードガス中のより重い炭化水素の量とフィードガス圧とに応じて、図２〜図６の熱交換器１０から出る冷却されたフィードストリーム３１ａは、（液体の露点を超えているので、または液体のクリコンデンバールを超えているので）液体をまったく含有しないことがある。そのような場合には、図２〜図６に示されたセパレータ１１は必要でない。
【００４５】
本発明によれば、いくつかの方法で蒸気フィードの分割を達成することができる。図２、図３および図５のプロセスでは、蒸気の分割は、形成され得る任意の液体の冷却および分離される後に行われる。一方、高圧ガスは、図４および図６に示されるように、入口ガスの任意の冷却の前に分割され得る。いくつかの実施形態では、蒸気分割は、セパレータ中で行われることがある。
【００４６】
高圧の液体（図２から図６のストリーム３３）は、膨張させて、蒸留カラムの中央カラムフィードポイントに供給しなくてもよい。その代わりに、その全部または一部分を、熱交換器１２へと流れるセパレータ蒸気の一部分（図２、図３および図５のストリーム３４）、あるいは冷却されたフィードガスの一部分（図４および図６のストリーム３４ａ）と合流することができる。（これは、図２〜図６において破線のストリーム３５により示される。）液体の残りの部分がある場合にはそれを、膨張弁または膨張装置などの適当な膨張デバイスを通して膨張させ、蒸留カラムの中央カラムフィードポイントに供給することができる（図２〜図６におけるストリーム４０ａ）。また、ストリーム４０は、脱メタン装置に流す前の膨張工程よりも前に、またはその後に、入口ガスの冷却またはその他の熱交換作業に使用することができる。
【００４７】
本発明によれば、入口ガスが豊富な場合には特に、他のプロセスストリームからの入口ガスに利用可能な冷却を補助するために、外部冷却源を採用することができる。プロセス熱交換のためのセパレータからの液体および脱メタン装置のサイドドロー液の使用および分配、ならびに入口ガスの冷却のための熱交換器の具体的な配列は、具体的な適用例ごとに、ならびに特定の熱交換作業のためのプロセスストリームの選択のために評価しなければならない。
【００４８】
また、分割された蒸気フィードの各分岐で見られるフィードの相対量は、ガス圧、フィードガスの組成、フィードから経済的に抽出することができる熱量、および利用可能な馬力量などを含むいくつかの要因に左右されることが認識されよう。カラムの頂部へのフィードが多いと、膨張器から回収される動力を減少させつつ、回収率を増大させることができ、それにより、再圧縮馬力必要量が増大する。カラム内の下方のフィードが増加すると、馬力消費量が低減するが、生成物の回収率も低減され得る。入口の組成、あるいは所望の回収レベルおよび入口ガスの冷却中に形成される液体の量などの他の要因に応じて、中央カラムフィードの相対位置を変えることができる。さらに、個別のストリームの相対温度および量に応じて、２つ以上のフィードストリーム、またはそれらの一部分を合流させることができ、次いで、合流ストリームは、中央カラムフィード位置に供給される。たとえば、状況によっては、膨張し実質的に凝縮したストリーム３８ａと加熱され膨張したストリーム３７ｂとを合流させ、分留塔１８（図２〜図４）またはアブソーバカラム１８（図５および図６）上の単一の上側中央カラムフィードポイントに合流ストリームを供給することが好ましいことがある。
【００４９】
本発明は、プロセスを動作させるために必要なユーティリティー消費量あたりのＣ２成分、Ｃ３成分およびより重質の炭化水素成分の回収率、あるいはＣ３成分およびより重質の炭化水素成分の回収率を改良する。脱メタン装置または脱エタン装置のプロセスを動作させるために必要なユーティリティー消費量の改善は、圧縮または再圧縮のための動力必要量を低減させる、外部冷却のための動力必要量を低減させる、塔リボイラーのためのエネルギー必要量を低減させる、またはそれらを組み合わせた形態で実現することができる。
【００５０】
本発明の好ましい実施態様であると考えられるものについて説明してきたが、当業者には、以下の特許請求の範囲によって定義されているような本発明の精神から逸脱することなく、他の変更およびさらなる変更を成し得、たとえば、本発明を様々な条件、フィードのタイプまたは他の必要条件に適合し得ることが認識されよう。
【図１】
2013505422.tif 000005
【図２】
2013505422.tif 000006
【図３】
2013505422.tif 000007
【図４】
2013505422.tif 000008
【図５】
2013505422.tif 000009
【図６】
2013505422.tif 000010
【国際調査報告】
2013505422.tif 000011