(57)【要約】  エタンおよびより高級の複数種の炭化水素との混合物（１１０）、特に天然ガスからの、スクラブ塔（１１４）を用いたメタンの分離であって、該混合物が、部分的に凝縮（１２２）されて還流を塔１１４に与えるメタンに富む塔頂物（１１６）と液体のメタンに乏しい塔底液（１２６）とに分離されるものは、塔底液の分画（１２８）からのエタンに富む流れ（１３０）に由来する追加の還流（１３６）を与えることによって改善する。好ましくは、分画（１２８）からの吸収剤液（１４０）もスクラブ塔内に導入される。部分的な凝縮の後に残留する蒸気画分（１２０）を液化（１２２）してＬＮＧ製品（１２４）を得ることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタンよりも重い成分を、エタンおよびより重い１種または複数種の炭化水素と混合されているメタンの供給物から回収する方法であって、
供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入する工程、
該スクラブ塔から、メタンよりも重い成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンよりも重い成分に富む塔底流を取り出す工程、
該第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成する工程、
該第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与える工程、
メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方の該スクラブ塔内の第２の位置で導入する工程、および
該塔底流をエタンに富む流れとエタンよりも重い複数種の成分に富む１または２以上の流れとに分離する工程、
を含み、エタンに富む第２の還流が、エタンに富む流れに由来し、かつ、第１の位置の上方の第２の位置および第３の位置から選択される位置でスクラブ塔内に導入されることを特徴とする方法。
【請求項２】
該供給物が冷却された天然ガスの供給物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該メタンに富む第１の還流が、還流全体（すなわち第１の位置の上方のスクラブ塔への液体供給物）の約８０％以上を構成する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
該第２の還流が、還流全体（すなわち、第１の位置の上方のスクラブ塔への液体供給物）の約２０％未満である、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
該エタンに富む流れが、スクラブ塔への供給物の温度、およびスクラブ塔内にエタンに富む第２の還流として導入される前にポンピングされる凝縮流の温度よりも低温で凝縮される、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
該エタンに富む第２の還流が、メタンに富む第１の還流と別個にスクラブ塔に供給される、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
スクラブ塔内への導入前に、エタンに富む第２の還流がメタンに富む第１の還流と混合される、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
該エタンに富む第２の還流が、還流ドラムの上流および内部から選択される位置で第１の二相流と組み合わされる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
該第１の二相流は、エタンに富む第２の還流が還流として供給される吸収塔の塔底に供給される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
該エタンに富む流れが、メタンに富む第１の還流と混合される前に完全に凝縮される、請求項７から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
該エタンに富む流れが、脱エタン装置の塔頂の蒸気である、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
該エタンよりも重い成分に富む１または２以上の流れに由来する吸収剤液が、第１の位置の上方の第２の位置、第３の位置および第４の位置から選択される位置でスクラブ塔内に導入される、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
該吸収剤液が、ペンタンおよびイソペンタンを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
該吸収剤液が、１種または複数種のＣ4炭化水素を含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
該吸収剤液が、１種または複数種のＣ5+炭化水素を含む、請求項１２から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
該吸収剤液が、エタンに富む第２の還流またはメタンに富む第１の還流のいずれかと別個にスクラブ塔に供給される、請求項１２から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
該吸収剤液が、スクラブ塔内への導入前に、メタンに富む第１の還流およびエタンに富む第２の還流の少なくともいずれかと組み合わされる、請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
該吸収剤液が、還流ドラムの上流および内部から選択される位置で、第１の二相流およびエタンに富む第２の還流の少なくともいずれかと組み合わされる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
該第１の二相流は、吸収剤液およびエタンに富む第２の還流の少なくともいずれかが還流として供給される吸収塔の塔底に供給される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
該吸収剤液が、該流れの部分的な凝縮で第１の二相流を形成する前に第１の塔頂蒸気流と組み合わされる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
該吸収剤液を該流れの凝縮前に気体状のエタンに富む流れと組み合わせて第２の還流を与える、請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
組み合わされた吸収剤液および気体状のエタンに富む流れが、相分離しており、かつ液体画分が第１の位置の上方のスクラブ塔に供給される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
該蒸気画分が凝縮され、かつ第１の位置の上方のスクラブ塔に供給される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
該液体画分と該第１の塔頂流とをその塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて第１の二相流を与える、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項２５】
該凝縮された蒸気画分と該第１の塔頂流とをその塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて第１の二相流を与える、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項２６】
該吸収剤液が、還流全体（すなわち第１の位置の上方のスクラブ塔への液体供給物）の約１０％未満である、請求項１２から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
該第２の還流が約０．０５％未満のプロパンを含む、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
メタンがエタンに富む流れから除去されることによって、第２の還流が本質的にエタンからなる、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
メタンよりも重い成分を、エタンおよびより重い１種または複数種の炭化水素と混合されているメタンの供給物から、請求項１に記載の方法によって回収するための装置であって、
スクラブ塔（１１４）、
該供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入するための導管手段（１１０）、
メタンよりも重い成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンよりも重い成分に富む塔底流（１２６）をスクラブ塔から取り出すための導管手段（１１６）、
該第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成するための熱交換手段（１２２）、
該第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与えるための分離手段（１１８，２１８）、
該メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方のスクラブ塔内の第２の位置で導入するための導管手段（１１９）、
該塔底流をエタンに富む流れおよびエタンよりも重い複数種の成分に富む１または２以上の流れに分離するための分離手段（１２８）、および
該第１の位置の上方の第２の位置および第３の位置から選択される位置で、エタンに富む流れに由来するエタンに富む第２の還流をスクラブ塔内に導入するための導管手段（１３０，１３６および１１９）、
を含む装置。
【請求項３０】
該エタンに富む流れをスクラブ塔への供給物の温度より低温で凝縮するための熱交換手段（１３２および１２２）、およびスクラブ塔（１１４）内にエタンに富む第２の還流として導入する前に凝縮流をポンピングするためのポンプ手段（１３４）を含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
還流ドラム（１１８）を含み、該還流ドラムから、エタンに富む第２の還流およびメタンに富む第１の還流の混合物がスクラブ塔（１１４）に供給される、請求項２９または３０に記載の装置。
【請求項３２】
第１の二相流を塔底供給物として、およびエタンに富む第２の還流を還流として受入れる吸収塔（２１８）を含み、該吸収塔から塔底液がスクラブ塔（１１４）に供給される、請求項２９または３０に記載の装置。
【請求項３３】
エタンよりも重い１種または複数種の成分に富みかつスクラブ塔の塔底流を分離するための分離手段（１２８）によって供給される吸収剤液を、第１の位置の上方の第２の位置、第３の位置および第４の位置から選択される位置でスクラブ塔（１１４）内に導入するための導管手段（１４０，１３６および１１９）を含む、請求項２９から３２のいずれかに記載の装置。
【請求項３４】
還流ドラム（１１８）を含み、該還流ドラムから、吸収剤液とメタンに富む第１の還流およびエタンに富む第２の還流の少なくともいずれかとの混合物がスクラブ塔（１１４）に供給される、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
第１の二相流を塔底供給物として受入れかつ吸収剤液とエタンに富む第２の還流との少なくともいずれかを還流として受入れる吸収塔（２１８）を含み、塔底液が該吸収塔からスクラブ塔（１１４）に供給される、請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
該吸収剤液と該第１の塔頂蒸気流とを該流れの部分的な凝縮の前に組み合わせて第１の二相流を形成するための手段（４３８）を含む、請求項３３から３５のいずれかに記載の装置。
【請求項３７】
該吸収剤液と気体状の該エタンに富む流れとを該流れの凝縮の前に組み合わせて第２の還流を与えるための手段（１４０および３３０）を含む、請求項３３から３６のいずれかに記載の装置。
【請求項３８】
組み合わされた吸収剤液と気体状のエタンに富む流れとを相分離するための分離器手段（４３０）、および液体画分を第１の位置の上方のスクラブ塔（１１４）に供給するための導管手段（４３８および４１６）を含む、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
蒸気画分を凝縮するための熱交換手段（１２２，５３２）および凝縮された蒸気を第１の位置の上方のスクラブ塔（１１４）に供給するための導管手段（４３６，５３６，５３８および５１６）を含む、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
該液体画分と該第１の塔頂流とをその塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて第１の二相流を与えるための手段（４３８）を含む、請求項３８または３９に記載の装置。
【請求項４１】
凝縮された該蒸気画分と該第１の塔頂流とをその塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて第１の二相流を与えるための手段（５３２および５３８）を含む、請求項３９または４０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エタンおよびより重い炭化水素類との混合物からのメタンの分離に関し、特に、他を排除するものではないが、天然ガス液体（ＮＧＬ）を回収し、そして天然ガス（ＮＧ）から液化天然ガス（ＬＮＧ）を製造する統合プロセスへの用途を有する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガスは、主にメタン、およびより重い炭化水素類を含む副成分を含む。液化天然ガスは殆どがメタンである。メタンよりも重い炭化水素類は、通常、天然ガス液体として凝縮および回収され、そして高価値の炭化水素製品を生産するために分画される。
【０００３】
典型的なＮＧ液化装置は、原料ガスまたはパイプラインガスが供給されかつメタンに富む塔頂蒸気およびＮＧＬを塔底液として製造するスクラブ塔を含む。メタンに富む塔頂蒸気の一部は部分的に凝縮されて塔に還流を供給し、残分は液化されてＬＮＧ製品を与える。塔底液は分画され、個々の炭化水素類および／または炭化水素分（画分）が高価値製品として得られる。
【０００４】
液化の効率は、圧力の増大に伴って改善され、従って、ＮＧ液化圧力は、ＬＮＧプロセスの電力消費を最小化するために、メタンの臨界圧力より大幅に大きくすべきである。しかし、重い炭化水素類をスクラブ塔によって回収することは圧力の増大に伴ってより困難になり、その臨界圧力よりも高圧で混合物を分離することは不可能である。よって、満足な分離を実現するためには、該スクラブ塔をメタンの臨界圧力よりも大幅に低い圧力で操作しなければならない。一般的な解決策は、スクラブ塔供給物を膨張させ、次いで塔頂蒸気を圧縮することである。供給物の等エントロピー膨張で得られる結果は、少なくとも部分的に単数または複数の塔頂圧縮器を運転するために用いることができる。このような解決策は、ＵＳ−Ａ−４０６５２７８  （１９７７年１２月２７日公開）に示される。塔頂蒸気の圧縮が後に続くスクラブ塔供給物の膨張は、ＮＧＬ分画から得られる重い複数種の成分を、吸収剤液としてスクラブ塔の塔頂または塔頂付近に再循環させることによって回避できる。例えば、Ｃｈｅｎ−Ｈｗａ  Ｃｈｉｕ（Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｇａｓ  Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｎｏｖ．  ２４，１９９７，５６−６３）は、Ｃ4ＮＧＬ画分の全部または一部等の重いアルカンの再循環物をＬＮＧプロセスのスクラブ塔に使用することにより、分離された混合物の臨界圧力、これによりスクラブ塔に対する操作圧力、を上げることができる旨報告する。例示的なプロセスでは、脱ブタン装置から回収されるＣ4ＮＧＬ画分の一部または全部の再循環物がある。
【０００５】
ＷＯ０１１０１３０７／ＵＳ−Ａ−２００３００５７２２／ＵＳ−Ｂ−６，７４２，３５８（２００２年１２月２日／２００３年１月９日／２００４年６月１日公開）は、スクラブ塔への塔頂還流が塔の中間位置から引き出した蒸気を凝縮することにより与えられるＬＮＧプロセスを開示する。該文献はまた、部分的に凝縮された供給ガスの蒸気および液体の画分が別個に分画され、そして蒸気画分の分画による塔底液が液体画分の分画に対して中間または塔頂の還流を与えるプロセスを開示する。これらのプロセスの全てにおいて、スクラブ塔からの塔頂の蒸気は、液化前に圧縮される。
【０００６】
ＤＥ−Ａ−１０２０５３６６（２００３年８月２１日公開）は、スクラブ塔からのエタンに富む塔頂の蒸気を冷却し、そして残りのより高級の炭化水素類の除去のための第２の塔に通過させるＬＮＧプロセスを開示する。第２の塔の塔底液は、スクラブ塔に対して還流を与える。好ましくは、Ｃ4／Ｃ5ＮＧＬ画分が、第２の塔に還流を与える。２つの塔の調整機能および吸着機能は単独の塔に合体させることができる。
【０００７】
ＵＳ−Ａ−６６６２５８９／ＥＰ−Ａ−１４６９２６６  （２００３年１２月１６日／２００４年１０月２０日公開）は、エタンよりも重い複数種の成分を含むＮＧＬ画分が、天然ガス供給部とメタンに富む還流の供給部との間の位置でスクラブ塔に吸収剤液として供給されるＬＮＧプロセスを開示する。例示的な態様において、該還流はスクラブ塔からの塔頂蒸気の部分的な凝縮によって得られる。スクラブ塔塔頂はＬＮＧ製品を与えるための液化の前には圧縮されない。
【０００８】
ＷＯ２００４／０１００６４（２００４年１月２９日公開）は、Ｃ4／Ｃ5ＮＧＬ画分がスクラブ塔に直接または間接に供給されて追加の還流を与えるＬＮＧプロセスを開示する。該画分は、塔頂の蒸気の部分的な凝縮によって与えられる還流の供給部においてまたは供給部の上方で塔に供給される。
【０００９】
スクラブ塔内の混合物の臨界圧力は、塔をエタンに富む流れで還流させることによっても上昇させることができる。このことはまた、良好なＣ2−Ｃ3分離およびＮＧＬからのプロパン（Ｃ3）の高回収を可能にする。
【００１０】
ＷＯ−Ａ−０１８８４４７／ＵＳ−Ａ−６，４０１，４８６（２００１年１１月２２日・２００２年６月１１日公開）は、スクラブ塔に対する塔頂還流が、大部分であるメタン、および極めて少ないプロパンと共にエタンを含む蒸気の凝縮によって与えられるＬＮＧプロセスを開示する。スクラブ塔の塔頂蒸気は、全体的に液化され、ＬＮＧ製品を与え、かつスクラブ塔塔底は、ＮＧＬ精製塔内で分画される。該塔頂還流を与えるために凝縮される蒸気は、
（ｉ）ＮＧＬ分画による塔頂蒸気、および、液化し、好ましくは亜冷却したスクラブ塔塔頂を大気圧付近まで勢い良く流すことにより得られる勢い良く流した任意の蒸気、
（ｉｉ）供給ガス部分の後流、
（ｉｉｉ）液化し、好ましくは亜冷却したスクラブ塔塔頂を大気圧付近まで勢い良く流すことにより得られる勢い良く流した蒸気、または
（ｉｖ）液化し、好ましくは亜冷却したスクラブ塔塔頂の一部、
に由来することができる。
【００１１】
選択肢（ｉ）、（ｉｉｉ）および（ｉｖ）では、供給ガス部分の後流を凝縮することによりスクラブ塔への追加の還流を与えることができるが、ＮＧＬ分画および部分的に凝縮されたスクラブ塔塔頂の両者に由来する還流を与えることの示唆はない。これらのプロセスでは、液化前のスクラブ塔塔頂の圧縮は必要でない。
【００１２】
ＥＰ−Ａ−０１７８２０７／ＵＳ−Ａ−４，６９０，７０２（１９８６年４月１５日／１９８７年９月１日公開）、ＤＥ−Ａ−３８０２５５３／ＵＳ−Ａ−４，９５２，３０５（１９８９年８月３日／１９９０年８月２８日公開）、およびＥＰ−Ａ−０５３５７５２／ＵＳ−Ａ−５，２９１，７３６（１９９３年４月７日／１９９４年３月８日公開）は、スクラブ塔への還流がＮＧＬ分画からの塔頂蒸気の凝縮によって得られるメタンおよびエタンの混合物によって与えられるＬＮＧプロセスをいずれも開示する。これらの特許のいずれも、塔頂生成物を部分的に凝縮することによって得られる還流を示していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ＮＧＬおよび天然ガスの製品の回収が、スクラブ塔塔頂を部分的に凝縮することにより得られる還流の利点を、エタンに富む還流および吸収剤液の効率的な様式による利点と組み合わせることによって改善できることが、熱量効率、設備の簡便さならびにプロパンおよびブタン等の高価値成分の回収の観点から見出された。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、その最も広い側面において、エタンおよびより重い１種または複数種の炭化水素と混合されているメタンの供給物からメタンよりも重い複数種の成分を回収するための方法を提供し、該方法は、
供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入する工程、
該スクラブ塔から、メタンよりも重い複数種の成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンよりも重い複数種の成分に富む塔底流を取り出す工程、
第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成する工程、
第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与える工程、
メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方のスクラブ塔内の第２の位置で導入する工程、
塔底流をエタンに富む流れとエタンよりも重い複数種の成分に富む１または２以上の流れとに分離する工程、および
第１の位置の上方の第２の位置および第３の位置から選択される位置で、エタンに富む流れに由来するエタンに富む第２の還流をスクラブ塔内に導入する工程
を含む。
【００１５】
本発明の好ましい態様では、ＮＧＬ分画から得られる好ましくは脱エタン装置塔頂のエタンに富む流れを、凝縮し、ポンピングし、スクラブ塔塔頂蒸気を部分的に凝縮することにより得られる還流と組み合わせ、そしてスクラブ塔、好ましくはスクラブ塔還流ドラムに再循環させる。これにより、混合物の臨界圧力を増大させることによりスクラブ塔をより高圧で操作することが可能になり、そしてエタン−プロパン分離も改善する。エタンに富む流れを、ＬＮＧプロセスの主熱交換器において可能な混合冷媒（ＭＲ）冷却を用いて完全に凝縮して利点を最大にすることが可能である。
【００１６】
重い再循環流、特にペンタンおよびイソペンタンを用いることもまた有利である。このような流れは、還流ドラムに対してまたは直接スクラブ塔に対してのいずれかで導入できる。重いおよび軽い再循環物は組み合わせることができ、そして別個に冷却するかまたは好ましくはスクラブ塔塔頂蒸気の凝縮により得られる還流と混合することができる。塔頂蒸気の凝縮により得られる還流は、典型的には、スクラブ塔への液体還流全体（重い再循環流のいずれも含む）の約８０％を超える。好ましい実施において、冷却は主ＬＮＧプロセス熱交換器の暖温度バンドル（ｗａｒｍ  ｂｕｎｄｌｅ）で行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
上記のように、本発明は、その最も広い方法の側面において、エタンおよびより重い１種または複数種の炭化水素と混合されているメタンの供給物からメタンよりも重い複数種の成分を回収するための方法を提供し、
供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入する工程、
該スクラブ塔から、メタンよりも重い複数種の成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンより重い複数種の成分に富む塔底流を取り出す工程、
該第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成する工程、
第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与える工程、
メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方の該スクラブ塔内の第２の位置で導入する工程、
塔底流をエタンに富む流れとエタンよりも重い複数種の成分に富む１または２以上の流れとに分離する工程、および
第１の位置の上方の第２の位置および第３の位置から選択される位置で、エタンに富む流れに由来するエタンに富む第２の還流をスクラブ塔内に導入する工程
を含む。
【００１８】
対応する装置の側面において、本発明は、メタンよりも重い複数種の成分を、エタンおよびより重い１種または複数種の炭化水素と混合されているメタンの供給物から、前述の側面の方法によって回収するための装置を提供し、該装置は、
スクラブ塔、
供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入するための導管手段、
メタンよりも重い複数種の成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンよりも重い複数種の成分に富む塔底流をスクラブ塔から取り出すための導管手段、
第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成するための熱交換器手段、
第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与えるための分離手段、
メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方のスクラブ塔内の第２の位置で導入するための導管手段、
塔底流をエタンに富む流れおよびエタンよりも重い複数種の成分に富む１または２以上の流れに分離するための分離手段、および
第１の位置の上方の第２の位置および第３の位置から選択される位置で、エタンに富む流れに由来するエタンに富む第２の還流をスクラブ塔内に導入するための導管手段
を含む。
【００１９】
好ましい方法の側面において、本発明は、エタンおよびより重い１種または複数種の炭化水素と混合されているメタンの供給物から液化メタンを得るための方法を提供し、該方法は、
供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入する工程、
該スクラブ塔から、メタンよりも重い複数種の成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンより重い複数種の成分に富む塔底流を取り出す工程、
該第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成する工程、
第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与える工程、
第２の塔頂蒸気流を液化する工程、
メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方の該スクラブ塔内の第２の位置で導入する工程、
塔底流をエタンに富む流れとエタンよりも重い複数種の成分に富む１または２以上の流れとに分離する工程、および
エタンに富む流れに由来するエタンに富む第２の還流を、第１の位置の上方の第２の位置および第３の位置から選択される位置でスクラブ塔内に導入する工程
を含む。
【００２０】
好ましい装置の側面において、本発明は、液化メタンを、エタンおよびより重い１種または複数種の炭化水素と混合されているメタンの供給物から、上記の好ましい方法の側面に従った方法によって得るための装置を提供し、該装置は、
スクラブ塔、
供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入するための導管手段、
メタンよりも重い複数種の成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンより重い複数種の成分に富む塔底流をスクラブ塔から取り出すための導管手段、
第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成するための熱交換器手段、
第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与えるための分離手段、
該第２の塔頂蒸気流を液化するための熱交換手段、
メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方のスクラブ塔内の第２の位置で導入するための導管手段、
塔底流をエタンに富む流れおよびエタンよりも重い複数種の成分に富む１または２以上の流れに分離するための分離手段、および
第１の位置の上方の第２の位置および第３の位置から選択される位置で、エタンに富む流れに由来するエタンに富む第２の還流をスクラブ塔内に導入するための導管手段
を含む。
【００２１】
以上で示したように、供給物が冷却された天然ガス供給物であり、第２の塔頂蒸気を液化して液化天然ガス製品を与えることが好ましい。
【００２２】
エタンに富む第２の還流は、メタンに富む第１の還流とは別個にスクラブ塔に供給できるが、スクラブ塔内に導入する前にメタンに富む第１の還流と混合することが好ましい。
【００２３】
エタンに富む流れは、メタンに富む第１の還流と混合する前に部分的にまたは完全に凝縮できる。該混合は、好適には、還流ドラムの上流もしくは内部で、または、エタンに富む第２の還流が還流として供給される吸収塔の塔底に第１の二相流を供給することにより行う。
【００２４】
エタンに富む流れは、単独でまたは１または２以上の他のプロセス流と混合された後に、好ましくは、スクラブ塔への供給物の温度およびエタンに富む第２の還流としてスクラブ塔内に導入される前にポンピングされる凝縮流の温度よりも低温で凝縮される。該温度は、通常−３２°Ｆ（−３５．５℃）未満である。
【００２５】
通常、エタンに富む流れ（１３０）は、脱エタン装置の塔頂の蒸気である。メタンはエタンに富む流れから取り出すことができ、これにより第２の還流は本質的にエタンからなる。好ましくは、第２の還流は約０．０５％未満のプロパンを含む。
【００２６】
通常、メタンに富む第１の還流は還流全体（すなわち第１の位置の上方のスクラブ塔への液体供給物）の約８０％以上を占めることができ、そして第２の還流は還流全体の約２０％未満であることができる。
【００２７】
供給物中に含まれるプロパンおよび／またはブタンの、好ましくは９０％超、特に９６％超が、塔底流から製品として回収される。
【００２８】
図６に示すように、第１の塔頂流を２段階で部分的に凝縮し、そして各々の凝縮物からの液体画分を還流としてスクラブ塔に供給することができる。
【００２９】
好ましい態様では、本発明の方法は、
供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入する工程、
該スクラブ塔から、メタンよりも重い複数種の成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンよりも重い複数種の成分に富む塔底流を取り出す工程、
該第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成する工程、
第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与える工程、
メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方の該スクラブ塔内の第２の位置で導入する工程、
塔底流を、エタンに富む流れと、エタンよりも重い複数種の成分に富む吸収剤液流を含む、エタンよりも重い複数種の成分に富む２以上の流れと、に分離する工程、
第１の位置の上方の第２の位置および第３の位置から選択される位置で、エタンに富む流れに由来するエタンに富む第２の還流をスクラブ塔内に導入する工程、および
吸収剤液を、第１の位置の上方の第２の位置、第３の位置および第４の位置から選択される位置でスクラブ塔内に導入する工程
を含む。
【００３０】
関連する好ましい装置の態様では、本発明の装置は、
スクラブ塔、
供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入するための導管手段、
メタンよりも重い複数種の成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンより重い複数種の成分に富む塔底流をスクラブ塔から取り出すための導管手段、
第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成するための熱交換器手段、
第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与えるための分離手段、
メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方のスクラブ塔内の第２の位置で導入するための導管手段、
塔底流をエタンに富む流れ、および、エタンよりも重い複数種の成分に富む、エタンよりも重い１種または複数種の成分に富む吸収剤液流を含む２以上の流れに分離するための分離手段、
第１の位置の上方の第２の位置および第３の位置から選択される位置で、エタンに富む流れに由来するエタンに富む第２の還流をスクラブ塔内に導入するための導管手段、および
吸収剤液を、第１の位置の上方の第２の位置、第３の位置および第４の位置から選択される位置でスクラブ塔内に導入するための導管手段
を含む。
【００３１】
最も広い側面に関する上記の全ての特徴がこの好ましい態様に適用される。
【００３２】
吸収剤液は、１種または複数種のＣ4炭化水素を含むことができるが、好ましくは１種または複数種のＣ5+炭化水素を含む。
【００３３】
吸収剤液は、エタンに富む第２の還流またはメタンに富む第１の還流のいずれかと別個にスクラブ塔に供給できる。しかし、スクラブ塔への導入前にメタンに富む第１の還流およびエタンに富む第２の還流（１３６）の少なくともいずれかを組み合わせることが好ましい。例えば、還流ドラムの上流または内部の第１の二相流およびエタンに富む第２の還流の少なくともいずれかと組み合わせることができ、または、吸収剤液および任意にエタンに富む第２の還流が還流として供給される吸収塔の塔底に第１の二相流を供給できる。吸収剤液を、第１の塔頂蒸気流と該流れの部分的な凝縮の前に組み合わせて第１の二相流を形成することができ、および／または、気体状のエタンに富む流れと該流れの凝縮の前に組み合わせて第２の還流を与えることができる。
【００３４】
組み合わされた吸収剤液および気体状のエタンに富む流れは相分離でき、そして、液体画分は第１の位置の上方でスクラブ塔に供給できる。液体画分と第１の塔頂流とを該塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて第１の二相流を与えることができる。蒸気画分を凝縮し、凝縮流を第１の位置の上方でスクラブ塔に供給して、液化前に第２の塔頂蒸気に加えるか、または第１の塔頂流と該塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて第１の二相流を与えることができる。凝縮された蒸気画分および液体画分の両者は、第１の塔頂流と該塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて第１の二相流を与えることができる。
【００３５】
通常、吸収剤液は、還流全体（すなわち第１の位置の上方でのスクラブ塔への液体供給物）の約１０％未満を構成する。
【００３６】
以下は、本発明の現在の好ましい態様の、単なる例示の、および添付の図面を参照した説明である。図面において、
図１は、本発明のある態様を示し、
図２は、図１の態様の変形を示し、ここで還流ドラム（１１８）は吸収塔（２１８）に置き換えられている、
図３は、図１の態様の他の変形を示し、ここでエタンに富む流れ（１３０）および「吸収剤液」流（１４０）が組み合わされて単一流（３３０）を形成している、
図４は、図３の態様の変形を示し、ここで組み合わされた第２の還流および吸収剤液流（３３０）は相分離（４３０）されている、
図５は、図４の態様の変形を示し、ここで分離された蒸気部分（４３６）は圧縮、冷却および凝縮されており、結果物の流れ（５３６）は液体部分（４３８）と組み合わされている、
図６は、図４の態様の他の変形を示し、ここでスクラブ塔（１１４）からの塔頂蒸気（１１６）は２段階（６１２，１２２）で凝縮されてスクラブ塔への分離還流（６１９，６２６）を与える。
【００３７】
図１を参照し、主にメタンをＣ2-6の範囲内のより重い炭化水素類とともに含み、極めて微量の水、ＣＯ2およびＨ2Ｓ等の酸ガスならびに水銀等の他の混入物を伴う、前処理された加圧天然ガス供給物１１０が、熱交換器１１２内で、約−２０°Ｆ（−２９℃）から約−４０°Ｆ（−４０℃）の間に冷却され、スクラブ塔１１４に供給される。典型的には、供給物１１０は、約６００から約９００ｐｓｉａ（４から６．２５ＭＰａ）の間の圧力、および環境温度付近である。熱交換器１１２は、種々の圧力でのプロパンの減圧による多段冷却を表す。単一交換器内での混合冷媒の気化等の他の任意の冷却手段を使用できる。流れ１１０、または熱交換器１１２の下流の流れ１１０の蒸気部分を塔１１４内へ絞りまたは等エントロピー的に膨張させることができる。膨張から得られるエネルギーは、他の蒸気流、例えばプロセス流１１６，１２０，１５０，または１５６を少なくとも部分的に圧縮するために使用できる。
【００３８】
スクラブ塔１１４は、供給物を、より重い炭化水素類に富む塔底液１２６および１２７と、メタンに富む「第１」の塔頂蒸気流１１６とに分離する。塔底液の一方の部分１２７はリボイラー１２８内で気化されて塔１１４を沸騰させる。リボイラー１２８は、供給物流１１０の一部または任意の他の好適なプロセス流を使用して熱量を与えることができる。塔はまた、中間リボイラーを有しても良く、該中間リボイラーに対して供給物流部分も熱量を与えることができる。残りの塔底液１２６は、一般的に天然ガス液体（ＮＧＬ）といわれ、ＮＧＬ分画装置１２８に供給される。ここで、ＮＧＬは通常減圧され、そして、脱エタン装置、脱プロパン装置、および／または脱ブタン装置等の公知の分離装置を用いて分離されて、２以上の炭化水素画分が与えられる。塔底液１２６は、メタンおよびエタンを極めて微量のプロパンとともに含む流れ（エタンに富む流れ）と、主にＣ3、Ｃ4およびＣ5+の炭化水素類を含む画分（すなわち、ｎ−ペンタン、イソペンタンおよびより重いもの）とに分離される。典型的には、エタンに富む流れ１３０は、脱エタン装置の塔頂で、約０．０５％未満のプロパンを含む。
【００３９】
エタンに富む第２の還流１３６の使用により、分画装置においてプロパン（９６〜９９％）およびブタン（ほぼ１００％）の高回収が可能になる。
【００４０】
Ｃ5+炭化水素の一部は、「吸収剤」液１４０として取り出され、スクラブ塔圧（すなわち、これをスクラブ塔１１４に導入するのに十分な圧力であって設備の圧力降下および静圧を含む）にポンプ１４２でポンピングされ、熱交換器１４４内でプロパンの気化と反対に冷却され、さらに主熱交換器１２２内で冷却され、そして、ＮＧＬ分画により得られる第２の還流と組み合わされるかまたは影線に示されるように直接かのいずれかで、還流ドラム１１８内に導入される。熱交換器１４４は、ポンプ１４２の前または後に配置できる。
【００４１】
導管内で平衡および幾らかの吸収を起こさせることができるため、還流ドラム１１８内への導入前に吸収剤液１４０と第２の還流１３６とを混合することは好ましく実施される。
【００４２】
影線で示すように、吸収剤液１４０はスクラブ塔１１４の塔頂または塔頂近くに直接供給でき、または、好ましい実施では主熱交換器１２２上流の第１の塔頂蒸気流１１６と組み合わせることができる。
【００４３】
エタンに富む流れ１３０は冷却され、そして熱交換器１３２内でプロパンの気化と反対に部分的に凝縮され、主熱交換器１２２内で冷却されそして完全に凝縮され、スクラブ塔圧までポンプ１３４でポンピングされ、好ましくは吸収剤液１４０と組み合わされ、そして還流ドラム内に流れ１３６として導入される。ポンプ１３４上流のいずれの凝縮されていない蒸気も主熱交換器１２２の中央バンドル内で分離、凝縮でき、そして液化天然ガス製品１２４と組み合わせることができる。
【００４４】
吸収剤液１４０は、Ｃ3およびＣ4の炭化水素類等のＮＧＬ分画のより軽い生成物からも純粋にまたは共にブレンドされてのいずれかで得ることができる。これは、追加の蒸留塔で受け付けない場合があるＣ6およびより重い成分を有さずに殆どＣ5炭化水素類を含むことができる。流れ１３０は、追加の蒸留塔では受け付けないほぼ純粋なエタン、メタンであることができる。エタンまたはエタン−メタン混合物の一部は製品として回収できる。
【００４５】
第１の塔頂蒸気流１１６は、主熱交換器１２２の暖温度バンドル内で冷却および部分的に凝縮され、そして還流ドラム１１８に導入される。これは主熱交換器１２２内での冷却の前に凝縮できる（図示しない）。液体部分は「第１の」液体還流１１９としてスクラブ塔に戻る。メタンに富む「第２の」蒸気部分１２０は液化され、そして好ましくは主熱交換器の中央の低温度バンドル（ｃｏｌｄ  ｂｕｎｄｌｅ）内で亜冷却されてＬＮＧ製品１２４が得られる。
【００４６】
好ましい実施において、部分的に凝縮された第１の塔頂蒸気流１１６は、第２の還流１３６および／または吸収剤液１４０と還流ドラム１１８の内部または上流で組み合わされ、これにより幾らかの平衡が起こる。よって、第１の液体還流（部分的に凝縮された第１の塔頂蒸気の液体部分）は、第２の液体還流１３６および／または吸収剤液１４０と混合される。
【００４７】
典型的には、天然ガス供給組成物に依存し、第２の還流１３６は還流全体（いずれの吸収剤液も含んで）の約２０％未満であり、かつ吸収剤液１４０は還流全体の約１０％未満である。天然ガス供給物１１０が吸収剤液１４０に好適な成分を含まず、またはこれらを十分量で含まない場合、これらを追加の供給物として導入できる。
【００４８】
第２の蒸気流１２０は、主熱交換器１２２内への導入の前に凝縮（図示しない）でき、および／または、亜冷却の前に減圧できる。ＬＮＧ製品１２４が高圧で貯蔵される（ＰＮＧＬ）場合、低温度バンドル内で亜冷却する必要がない。
【００４９】
主熱交換器１２２は、再循環した混合冷媒（ＭＲ）流１５０を気化することによって冷却され、該混合冷媒（ＭＲ）流１５０は、プロパンを気化する複数の段階で圧縮、冷却され、そして液体１５２およびより軽い蒸気１５６（圧縮、冷却および相分離は示していない）に分離される。蒸気１５６は、絞り弁１５８を経て凝縮、冷却されおよび膨張する。液体１５２は絞り弁１５４を経て冷却され、膨張し、そして気化している凝縮蒸気１５６と組み合わされる。組み合わされたＭＲ流は完全に気化され、そして流れ１５０として主熱交換器１２２を出る。絞り弁１５４および／または１５６は、油圧タービン等の等エントロピー濃厚流体エキスパンダーで置き換えることができる。純流体カスケードおよびＵＳ−Ａ−６３０８５３１に記載されるような等エントロピー蒸気膨張等の任意の他の冷却装置または装置の組み合わせを用いて主熱交換器１２２を冷却することができる。
【００５０】
図２は、図１の態様の変形であって、還流ドラム１１８を吸収塔２１８で置き換えたものを示す。吸収剤液１４０および／または第２の還流１３６、好ましくは両方が流れ１３６内に組み合わされたもの、が吸収塔２１８の塔頂に供給される。これらはまた、同位置または異なる位置で独立に、吸収塔２１８の塔頂に供給される２つの流れの少なくとも一方とともに塔に入ることができる。例えば、吸収剤液１４０は、塔の塔頂の下または塔の塔底の幾つかの段階に供給できる。第２の塔頂蒸気流１２０は、塔２１８の塔頂から取り出され、そして第１の還流１１９は塔底から取り出される。塔２１８内の複数の段階により、上昇蒸気からの重い成分の吸収が改善する。
【００５１】
図３は、図１の態様の他の変形であって、エタンに富む流れ１３０および吸収剤液１４０が組み合わされて単一流３３０を形成するものを示す。流れ３３０は熱交換器３３２内でプロパンの気化と反対に冷却および部分的に凝縮され、さらに主熱交換器１２２内で冷却および完全に凝縮され、スクラブ塔圧までポンプ３３４でポンピングされ、そして還流ドラム内に導入される。より温かい温度で流れ１３０および１４０を混合し、およびこれらを共に凝縮することは、図１および２に示す配置よりも熱力学的により効果的である。この利点は、熱交換器３３２および１２２で起こる吸収としての吸収塔２１８の利点と類似する。この配置は、主熱交換器１２２内の通路も排除する。図１の配置とともに、流れ１１６および３３０を、主熱交換器１２２下流、および還流ドラム１１８の前で組み合わせることができる。
【００５２】
図４は、図３の態様の変形であって、組み合わされたエタンに富む流れおよび吸収剤液流３３０が相分離装置４３０に供給されるものを示す。液体部分４３８はスクラブ塔１１４の圧力までポンプ４３２でポンピングされ、そして主熱交換器１２２上流の第１の塔頂蒸気１１６と組み合わされる。次いで、主熱交換器１２２を出る組み合わされた流れ４１６は、還流ドラム１１８に供給される。より小さい蒸気部分４３６は、主熱交換器１２２内で凝縮され、ポンプ４３４でポンピングされて還流ドラム１１８に導入され、任意に流れ４１６と組み合わされるか、または、亜冷却前に液体が減圧され得る主熱交換器１２２の亜冷却部分（低温度バンドル）上流の液化天然ガスと組み合わされる。流れ１３０および１１６の両方、および主熱交換器１２２上流の吸収剤液１４０を組み合わせることにより、本方法の熱力学的な有効性がさらに増大する。
【００５３】
選択肢として、流れ４３８は主熱交換器１２２内の分離回路内で還流ドラム１１８への導入前に冷却できる。流れ１３０が、分画装置におけるスクラブ塔１１４または追加の脱メタン装置において受け付けない可能性があるメタンを殆ど含まない場合には、流れ３３０は完全に凝縮でき、そして相分離装置４３０が必要なく、流れ４３６がなく、そしてポンプ４３４もなくすことができる。さらに、流れ４３８はスクラブ塔１１４、例えば塔の塔頂の下の第２段階に直接供給できる。
【００５４】
図５は、図４の態様の変形であって、分離された蒸気部分４３６がスクラブ塔１１４の圧力まで圧縮器５３０で圧縮され、熱交換器５３２内で冷却および凝縮され、得られた流れ５３６が液体部分４３８と組み合わされて流れ５３８が形成されるものを示す。熱交換器５３２は一連の熱交換器であって、第１のものは冷却水を用い、単一または複数の他のものはプロパン気化を用いたものであることができる。流れ４３８は、追加の熱交換器内での圧縮前に環境温度付近まで加温され、そして、該圧縮に続いて後冷却器内および同じ追加の熱交換器内でさらなる熱量効率のためにまた冷却されることができる。流れ５３６は濃厚超臨界流体であっても良い。
【００５５】
図６は、図４の態様の他の変形であって、第１の塔頂蒸気１１６が熱交換器６１２内で、例えば還流１３６および吸収剤液１４０の一方または両方とともに、しかし好ましくはプロパンを気化させることにより冷却されることで、部分的に凝縮されているものを示す。得られる第１の二相流は、相分離器６１８内で「第２の」塔頂蒸気流６１６とメタンに富む液体流６１９とに分離される。液体流６１９は還流としてスクラブ塔１１４に戻される。このとき主熱交換器１２２の下部の温度と一致する温度になっている流れ６１６は、流れ４３８と混合され、主熱交換器１２２内で冷却され、そして還流ドラム６２８に二相流６２６として供給される。還流ドラム６２８からの塔頂蒸気流６２０は主熱交換器１２２内で液化され、そして液化天然ガス製品１２４として回収される。任意に主熱交換器１２２内で再加熱される、還流ドラム６２８からの液体流６２９は、還流６１９と同位置または異なる位置でスクラブ塔１１４に戻される。
【００５６】
相分離器６１８および／または還流ドラム６２８は、塔底に二相供給物を有する吸収塔ならびに塔頂の冷却された流れ１３６および／または１４０により与えられる還流で置き換えることができる。
【００５７】
示された任意の態様と関連して説明される個々の特徴またはこれらの特徴の組み合わせは、必要に応じて他に示された任意の態様に組み入れることができる。例えば、図６に関連して説明した主熱交換器１２２内の還流６２９の追加の再加熱は、図１から５のいずれにも適用できる。追加または代替として、図６の態様の第１の塔頂蒸気１１６に由来する液体画分６１９によるスクラブ塔１１４への還流の供給もまた、図１から５の態様のいずれにも適用できる。
【００５８】
例
図３の態様を用い、９７，９０４ｌｂｍｏｌ／ｈ（４４，４０８．５ｋｇｍｏｌ／ｈ）の前精製された９５０ｐｓｉａ（６．５ＭＰａ）での天然ガス流１１０を、熱交換器１１２内で３段階のプロパン冷却により−３２．３°Ｆ（−３５．７℃）まで冷却し、スクラブ塔１１４に供給する。この供給流１１０は、０．６％の窒素、８４．８％のメタン、７．３％のエタン、４．４％のプロパン、０．７％のイソブタン、１．５％のブタン、０．３％のイソペンタン、０．２％のペンタン、および０．２％のヘキサンを含む。該塔１１４は８４０ｐｓｉａ（５．８ＭＰａ）で操作し、かつプロパン冷却および約１３０°Ｆ（５５℃）の塔底リボイラー１２８の始めの２段階を通らない流れ１１０の４０％によって加熱される中間リボイラーを有する。塔頂１１６は、主熱交換器１２２の暖温度バンドルで−６２．３°Ｆ（−５２．４℃）から−７７．５°Ｆ（−６０．８℃）に冷却され、そして約１５％の液体を含む二相流として還流ドラム１１８内に導入される。スクラブ塔塔底流１２６は、脱エタン装置、脱プロパン装置および脱ブタン装置を含む一連の蒸留塔からなる分画装置１２８に送られる。供給流１１０中に存在するプロパンの９６％が脱プロパン装置塔頂物として回収される。ブタンおよびイソブタンのほぼ全てが脱ブタン装置塔頂物として回収される。流速６，１０５ｌｂｍｏｌ／ｈ（２，７６９ｋｇｍｏｌ／ｈ）および圧力４２０ｐｓｉａ（２．９ＭＰａ）で約３９％のメタン、６１％のエタン、および０．０５％に過ぎないプロパンを含む脱エタン装置塔頂物は、脱ブタン装置塔底液の３９％を構成し、残りがＣ5+製品として回収される流れ１４０と混合される。低プロパン濃度は高プロパン回収のために重要である。流れ１４０は、１７ｐｓｉａ（１１７ｋＰａ）および流速４０６ｌｂｍｏｌ／ｈ（１８４ｋｇｍｏｌ／ｈ）で液体であり、約５１％のイソペンタン、３６％のペンタン、１２％のヘキサンおよび１％未満のより軽い成分を含む。これは、図３で図示しないポンプで、エタンに富む流れ１３０と混合する前に４２０ｐｓｉａ（２．９ＭＰａ）までポンピングされる。組み合わされた流れ３３０は、熱交換器３３２内でプロパンにより−３２．３°Ｆ（−３５．７℃）まで冷却され、そして主熱交換器１２２の暖温度バンドルで−７７．５°Ｆ（−６０．８℃）までさらに冷却することで完全に凝縮される。凝縮流はポンプ３３４でスクラブ塔圧までポンピングされ、そして還流ドラム１１８に導入される。液体還流１１９は、−７４．２°Ｆ（−５９．０℃）でスクラブ塔１１４の塔頂に戻され、相分離器内でのポンピングおよび混合による熱効果がある。流れ１２０は、９１．３％のメタン、７．８％のエタン、０．７％の窒素、０．２％のプロパン、および微量に過ぎないより重い炭化水素類を含み、−７４．２°Ｆ（−５９．０℃）であり、かつ流速８３，５７１ｌｂｍｏｌ／ｈ（３７，９０７ｋｇｍｏｌ／ｈ）を有する。これは、主熱交換器１２２の中間の低温度バンドルで−１６１．６°Ｆ（−１０７．６℃）まで冷却され、次いで液体流１２４として貯蔵圧力１５．３ｐｓｉａ（１０５．５ｋＰａ）まで下げられる。主熱交換器１２２は図１を参照して説明されるように、窒素、メタン、エタ���およびプロパンを含む混合冷媒により冷却される。
【００５９】
当然ながら、本発明は、好ましい態様に関する上述の詳細に限定されず、特許請求の範囲に規定される発明の範囲を逸脱することなく数々の変更および変形を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、本発明のある態様を示す。
【図２】図２は、図１の態様の変形を示し、ここで還流ドラム（１１８）は吸収塔（２１８）に置き換えられている。
【図３】図３は、図１の態様の他の変形を示し、ここでエタンに富む流れ（１３０）および「吸収剤液」流（１４０）が組み合わされて単一流（３３０）を形成している。
【図４】図４は、図３の態様の変形を示し、ここで組み合わされた第２の還流および吸収剤液流（３３０）は相分離（４３０）されている。
【図５】図５は、図４の態様の変形を示し、ここで分離された蒸気部分（４３６）は圧縮、冷却および凝縮されており、結果物の流れ（５３６）は液体部分（４３８）と組み合わされている。
【図６】図６は、図４の態様の他の変形を示し、ここでスクラブ塔（１１４）からの塔頂蒸気（１１６）は２段階（６１２，１２２）に凝縮されてスクラブ塔への分離還流（６１９，６２６）を与える。
【図１】
2008545819.tif 000003
【図２】
2008545819.tif 000004
【図３】
2008545819.tif 000005
【図４】
2008545819.tif 000006
【図５】
2008545819.tif 000007
【図６】
2008545819.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月22日(2007.3.22)
【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】
エタンおよびより重い１種または複数種の炭化水素と混合されているメタンの天然ガス供給物から天然ガス液体（ＮＧＬ）および液化天然ガス（ＬＮＧ）を製造するための統合された方法であって、
供給物を第１の位置でスクラブ塔内に導入する工程、
該スクラブ塔から、メタンよりも重い成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンよりも重い成分に富む塔底流を取り出す工程、
該第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成する工程、
該第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与える工程、
メタンに富む第１の還流を、第１の位置の上方の該スクラブ塔内の第２の位置で導入する工程、
主熱交換器内の該第２の塔頂蒸気流を液化してＬＮＧ製品を与える工程、
該塔底流を分離してエタンに富む流れとエタンよりも重い複数種の成分に富むＮＧＬ製品流を与える工程、および
該エタンに富む流れを、該スクラブ塔への該供給物の温度よりも低温で、該主熱交換器内で完全に凝縮し、そして、該第１の位置の上方の該第２の位置および第３の位置から選択される位置で凝縮流を該スクラブ塔に第２の還流としてポンピングする工程、
を含む方法。
【請求項２】
該主熱交換器のための冷媒が再循環された混合冷媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該メタンに富む第１の還流が、還流全体（すなわち該第１の位置の上方の該スクラブ塔への液体供給物）の約８０％以上を構成する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
該第２の還流が、還流全体（すなわち、該第１の位置の上方の該スクラブ塔への液体供給物）の約２０％未満である、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
該第１の塔頂蒸気流の冷却および部分的な凝縮が、主熱交換器の暖温度バンドル内で行われる、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
該エタンに富む第２の還流が、該メタンに富む第１の還流と別個にスクラブ塔に供給される、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
スクラブ塔内への導入前に、該エタンに富む第２の還流が該メタンに富む第１の還流と混合される、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
該エタンに富む第２の還流が、還流ドラムの上流および内部から選択される位置で該第１の二相流と組み合わされる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
該第１の二相流は、該エタンに富む第２の還流が還流として供給される吸収塔の塔底に供給される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
該エタンに富む流れが、該メタンに富む第１の還流と混合される前に完全に凝縮される、請求項７から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
該エタンに富む流れが、脱エタン装置の塔頂の蒸気である、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
該エタンよりも重い成分に富む１または２以上の流れに由来する吸収剤液が、該第１の位置の上方の該第２の位置、該第３の位置および第４の位置から選択される位置で該スクラブ塔内に導入される、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
該吸収剤液が、ペンタンおよびイソペンタンを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
該吸収剤液が、１種または複数種のＣ4炭化水素を含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
該吸収剤液が、１種または複数種のＣ5+炭化水素を含む、請求項１２から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
該吸収剤液が、該エタンに富む第２の還流または該メタンに富む第１の還流のいずれかと別個に該スクラブ塔に供給される、請求項１２から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
該吸収剤液が、該スクラブ塔内への導入前に、該メタンに富む第１の還流および該エタンに富む第２の還流の少なくともいずれかと組み合わされる、請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
該吸収剤液が、還流ドラムの上流および内部から選択される位置で、該第１の二相流および該エタンに富む第２の還流の少なくともいずれかと組み合わされる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
該第１の二相流は、該吸収剤液および該エタンに富む第２の還流の少なくともいずれかが還流として供給される吸収塔の塔底に供給される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
該吸収剤液が、該流れの部分的な凝縮で該第１の二相流を形成する前に該第１の塔頂蒸気流と組み合わされる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
該吸収剤液を該流れの凝縮前に気体状の該エタンに富む流れと組み合わせて該第２の還流を与える、請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
組み合わされた吸収剤液および気体状のエタンに富む流れが、相分離しており、かつ液体画分が該第１の位置の上方の該スクラブ塔に供給される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
該蒸気画分が凝縮され、かつ該第１の位置の上方の該スクラブ塔に供給される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
該液体画分と該第１の塔頂流とをその塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて該第１の二相流を与える、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項２５】
該凝縮された蒸気画分と該第１の塔頂流とをその塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて該第１の二相流を与える、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項２６】
該吸収剤液が、還流全体（すなわち該第１の位置の上方の該スクラブ塔への液体供給物）の約１０％未満である、請求項１２から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
該第２の還流が約０．０５％未満のプロパンを含む、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
メタンが該エタンに富む流れから除去されることによって、該第２の還流が本質的にエタンからなる、前掲の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
エタンおよびより重い１種または複数種の炭化水素と混合されているメタンの天然ガス供給物から天然ガス液体（ＮＧＬ）および液化天然ガス（ＬＮＧ）を請求項１に記載の方法によって製造するための装置であって、
スクラブ塔（１１４）、
該供給物を第１の位置で該スクラブ塔内に導入するための導管手段（１１０）、
メタンよりも重い成分に乏しい第１の塔頂蒸気流およびメタンよりも重い成分に富む塔底流（１２６）を該スクラブ塔から取り出すための導管手段（１１６）、
該第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮して第１の二相流を形成するための熱交換手段（１２２）、
該第１の二相流を分離して第２の塔頂蒸気流およびメタンに富む第１の還流を与えるための分離手段（１１８，２１８）、
該メタンに富む第１の還流を、該第１の位置の上方の該スクラブ塔内の第２の位置で導入するための導管手段（１１９）、
該第２の塔頂蒸気流を液化してＬＮＧ製品（１２４）を与え、そして該スクラブ塔への該供給物の温度よりも低温でエタンに富む流れを完全に凝縮するための主熱交換器（１２２）、
該塔底流を分離して該エタンに富む流れおよびエタンよりも重い複数種の成分に富むＮＧＬ製品流を与えるための分離手段（１２８）、
該エタンに富む流れを該主熱交換器に供給するための導管手段（１３０）、
該第１の位置の上方の該第２の位置および第３の位置から選択される位置で、該凝縮されたエタンに富む流れを第２の還流として該スクラブ塔内に導入するための導管手段（１３６および１１９）、および
該凝縮されたエタンに富む流れを、該スクラブ塔（１１４）内への導入の前にポンピングするためのポンプ手段（１３４）
を含む装置。
【請求項３０】
該第１の塔頂蒸気流を冷却および部分的に凝縮するための該熱交換器手段が、該主熱交換器の暖温度バンドルである、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
還流ドラム（１１８）を含み、該還流ドラムから、該エタンに富む第２の還流および該メタンに富む第１の還流の混合物が該スクラブ塔（１１４）に供給される、請求項２９または３０に記載の装置。
【請求項３２】
該第１の二相流を塔底供給物として、および該エタンに富む第２の還流を還流として受入れる吸収塔（２１８）を含み、該吸収塔から塔底液が該スクラブ塔（１１４）に供給される、請求項２９または３０に記載の装置。
【請求項３３】
エタンよりも重い１種または複数種の成分に富みかつ該スクラブ塔の塔底流を分離するための分離手段（１２８）によって供給される吸収剤液を、該第１の位置の上方の該第２の位置、該第３の位置および第４の位置から選択される位置で該スクラブ塔（１１４）内に導入するための導管手段（１４０，１３６および１１９）を含む、請求項２９から３２のいずれかに記載の装置。
【請求項３４】
還流ドラム（１１８）を含み、該還流ドラムから、該吸収剤液と該メタンに富む第１の還流および該エタンに富む第２の還流の少なくともいずれかとの混合物が該スクラブ塔（１１４）に供給される、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
該第１の二相流を塔底供給物として受入れかつ該吸収剤液と該エタンに富む第２の還流との少なくともいずれかを還流として受入れる吸収塔（２１８）を含み、塔底液が該吸収塔から該スクラブ塔（１１４）に供給される、請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
該吸収剤液と該第１の塔頂蒸気流とを該流れの部分的な凝縮の前に組み合わせて該第１の二相流を形成するための手段（４３８）を含む、請求項３３から３５のいずれかに記載の装置。
【請求項３７】
該吸収剤液と気体状の該エタンに富む流れとを該流れの凝縮の前に組み合わせて該第２の還流を与えるための手段（１４０および３３０）を含む、請求項３３から３６のいずれかに記載の装置。
【請求項３８】
組み合わされた吸収剤液と気体状のエタンに富む流れとを相分離するための分離器手段（４３０）、および液体画分を該第１の位置の上方の該スクラブ塔（１１４）に供給するための導管手段（４３８および４１６）を含む、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
蒸気画分を凝縮するための熱交換手段（１２２，５３２）および凝縮された蒸気を該第１の位置の上方の該スクラブ塔（１１４）に供給するための導管手段（４３６，５３６，５３８および５１６）を含む、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
該液体画分と該第１の塔頂流とをその塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて該第１の二相流を与えるための手段（４３８）を含む、請求項３８または３９に記載の装置。
【請求項４１】
凝縮された該蒸気画分と該第１の塔頂流とをその塔頂流の部分的な凝縮の前に組み合わせて該第１の二相流を与えるための手段（５３２および５３８）を含む、請求項３９または４０に記載の装置。
【国際調査報告】
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