WO2005050109A1 - ガス液化プラント - Google Patents

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WO2005050109A1
WO2005050109A1 PCT/JP2004/016921 JP2004016921W WO2005050109A1 WO 2005050109 A1 WO2005050109 A1 WO 2005050109A1 JP 2004016921 W JP2004016921 W JP 2004016921W WO 2005050109 A1 WO2005050109 A1 WO 2005050109A1
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refrigerant
cooling
gas
refrigerant compressor
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Takayuki Iijima
Shinichi Fukuoka
Naoyuki Takezawa
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Jgc Corporation
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    • F25J1/0259—Modularity and arrangement of parts of the liquefaction unit and in particular of the cold box, e.g. pre-fabrication, assembling and erection, dimensions, horizontal layout "plot"

Definitions

  • the present invention relates to a gas liquefaction plant that liquefies a supply gas such as natural gas to produce a liquefied gas such as liquefied natural gas.
  • a supply gas such as natural gas
  • a liquefied gas such as liquefied natural gas
  • a gas liquefaction plant including a pre-cooling system for performing liquefaction of pre-cooled natural gas and a liquefaction system for cooling a mixed refrigerant used for liquefaction of pre-cooled natural gas is known (for example, U.S. Pat. No. 6,119,479).
  • the natural gas that has been subjected to the above pretreatment is pre-cooled by the first pre-cooling heat exchanger group 24-1, and brought to an intermediate temperature of about 120 ° C to 170 ° C.
  • Heavier remover 26 removes heavy components in natural gas.
  • the removal of heavy components includes, for example, separating and removing heavy gases having 2 or more carbon atoms (ethane and heavier components).
  • the separated heavy gas having 2 or more carbon atoms is sent to a rectification facility 30 for rectifying this heavy gas, and then the light components having 4 or less carbon atoms are recovered and collected by a cryogenic heat exchanger. 2 7 To be mixed with liquefied natural gas. Heavy components with 5 or more carbon atoms become products as condensate.
  • the natural gas from which heavy gas was removed (mainly methane, a small amount of ethane, pupan and butane) was precooled by the cryogenic heat exchanger 27 and by the second precooling heat exchanger group 24-2.
  • the second refrigerant is cooled, condensed, and liquefied to obtain liquefied natural gas.
  • the pre-cooling in the first pre-cooling heat exchanger group 24-1, the cooling in the heavy matter remover 26, and the pre-cooling of the second refrigerant in the second pre-cooling heat exchanger group 24-2 are as follows.
  • the first refrigerant compressor 25 compresses the natural gas pre-cooled refrigerant in the first pre-cooling heat exchanger group 24-1, cools it, and sends it to the first pre-cooling heat exchanger group 24-1. I have.
  • the first refrigerant compressor 25 compresses the refrigerant that has been cooled in the heavy fraction remover 26, cools it, and sends it to the heavy fraction remover 26. Further, the first refrigerant compressor 25 compresses the refrigerant obtained by pre-cooling the second refrigerant in the second pre-cooling heat exchanger group 24-2, and cools and compresses the second pre-cooling heat exchanger group 24-2. Sent to
  • the cooling, condensation, and liquefaction of natural gas by the cryogenic heat exchanger 27 are performed using a second refrigerant compressor 28.
  • the second refrigerant compressor 28 is connected to the cryogenic heat exchanger 27 via the second pre-cooling heat exchanger group 24-2 by the refrigerant pipe 29, and is naturally connected to the cryogenic heat exchanger 27.
  • the second refrigerant in which the gas has been liquefied is compressed and sent to the second precooling heat exchanger group 24-2.
  • the acidic side 3 3 of the pipe collection section (pie black) 3 1 where the product line piping 34 used in the gas liquefaction brand 21 is installed is installed.
  • a dehydrator 23, a rectifying facility 30, a first refrigerant compressor 25, and a second refrigerant compressor 28 are arranged.
  • a refrigerant pipe 29 connecting the first refrigerant compressor 25 to the second pre-cooling heat exchanger group 24-2, and a refrigerant connecting the second refrigerant compressor 28 to the cryogenic heat exchanger 27 Piping 29 Must be installed in pipe rack 31.
  • the refrigerant pipe 29 has a large diameter (for example, 72 inches).
  • the strength of the pie black 31 must be increased.
  • the pipe rack 31 had to be made high, which required a long design period and a long construction period, and a high construction cost.
  • the present invention solves the above-mentioned problems, and can reduce the height of the pipe rack and solve the problem of the strength of Neuplak compared to the above-mentioned conventional gas liquefied plant.
  • the construction period can be shortened, the construction cost can be reduced, the work at heights can be reduced, the risk of construction can be reduced, and the problem of heat loss and pressure loss of refrigerant has been solved.
  • the purpose is to provide a gas liquefaction plant.
  • the present invention provides a pre-cooling heat exchanger for pre-cooling a supply gas by indirect heat exchange with a first refrigerant
  • a first refrigerant compressor that compresses the first refrigerant that has cooled the supply gas in the precooling heat exchanger, cools the first refrigerant, and sends it to the precooling heat exchanger;
  • a cryogenic heat exchanger for cooling and liquefying the supply gas precooled by the precooling heat exchanger by indirect heat exchange with a second refrigerant
  • a second refrigerant compressor that cools the supply gas in the cryogenic heat exchanger, compresses the liquefied second refrigerant, and sends it to the cryogenic heat exchanger;
  • a pipe assembly for installing pipes used in the gas liquefaction plant, and a gas liquefaction plant comprising at least:
  • the second refrigerant compressed by the second refrigerant compressor may be pre-cooled by the first refrigerant sent from the pre-cooling heat exchanger and sent to the cryogenic heat exchanger.
  • the pre-cooling heat exchanger, the first refrigerant compressor, the cryogenic heat exchanger, and the second refrigerant compressor are disposed on one side of the pipe assembly, the pre-cooling heat exchanger and the second (1) Since it is not necessary to install a refrigerant pipe connecting the refrigerant compressor and a refrigerant pipe connecting the cryogenic heat exchanger and the second refrigerant compressor in the pipe collection section, the height of the pipe collection section is increased.
  • the piping assembly can be prevented from having problems with the strength of the piping assembly, and the design and construction periods for the piping assembly can be shortened, reducing construction costs and working at heights. It can reduce the risk of construction.
  • the refrigerant piping connecting the pre-cooling heat exchanger and the first refrigerant compressor and the refrigerant piping connecting the cryogenic heat exchanger and the second refrigerant compressor can be shortened, so that the heat loss and pressure loss of the refrigerant are reduced. Can be reduced.
  • the refrigerant pipe connecting the pre-cooling heat exchanger and the first refrigerant compressor, and the refrigerant pipe connecting the cryogenic heat exchanger and the second refrigerant compressor are the pipes. It may be installed without passing through the collecting part.
  • the height of a pipe collection part can be reduced, the problem of the strength of a pipe collection part can be prevented from occurring, and the design period and the construction period of the pipe collection part can be shortened, and the construction cost can be reduced. Costs can be reduced, work at heights can be reduced, and the risk of construction can be reduced.
  • the refrigerant pipe connecting the pre-cooling heat exchanger and the first refrigerant compressor and the refrigerant pipe connecting the cryogenic heat exchanger and the second refrigerant compressor can be shortened, so that the heat loss and pressure loss of the refrigerant are reduced. Can be reduced.
  • the pre-cooling heat exchanger and the first refrigerant compressor may be arranged adjacent to each other, and the cryogenic heat exchanger and the second refrigerant compressor may be arranged in P-contact.
  • the refrigerant pipe connecting the pre-cooling heat exchanger and the first refrigerant compressor, and the refrigerant pipe connecting the cryogenic heat exchanger and the second refrigerant compressor can be shortened. Heat loss and pressure loss of the refrigerant can be reduced.
  • a first heat exchange region formed by the pre-cooling heat exchanger and the first refrigerant compressor, the cryogenic heat exchange and the second A heavy matter remover for removing heavy matter in the supply gas is arranged between the second heat exchange region formed by the refrigerant compressor, and the pre-cooling heat is provided on the other side of the pipe assembly.
  • a pretreatment device for pretreating the supply gas may be provided before the supply gas is cooled by the exchanger.
  • the heavy fraction remover is arranged between the first heat exchange area and the second heat exchange area, the supply gas before entering the heavy fraction remover, and the heavy fraction remover The feed gas after leaving the remover can be effectively pre-cooled.
  • a pretreatment device that performs pretreatment of the supply gas before cooling the supply gas by the pre-cooling heat exchanger was installed on the other side of the pipe collection part. It is possible to prevent the equipment used for manufacturing the gas from being concentrated, and to reduce the size of the gas liquefaction plant.
  • FIG. 1 is a diagram showing a conventional gas liquefaction brand.
  • FIG. 2 is a diagram showing a gas liquefaction plant according to an embodiment of the present invention.
  • a gas liquefaction plant 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the supply gas in the gas liquefaction plant 1 according to the embodiment of the present invention is, for example, natural gas.
  • the acid gas is removed by the acid gas remover 2, and then the natural gas is dehydrated by the dehydrator 3.
  • the time of dewatering also performs removal of contaminants, such as mercury or mercury-containing compounds.
  • the pre-cooling heat exchanger 4 is composed of one or more pre-cooling heat exchangers, and the piping connecting the plurality of pre-cooling heat exchangers does not pass through a pipe rack.
  • the first refrigerant contains one or more hydrocarbons selected from methane, ethane, propane, i-butane, butane, and i-pentane, and can also contain other components such as nitrogen.
  • the first refrigerant compressor 5 cools natural gas in the pre-cooling heat exchanger 4, compresses the vaporized first refrigerant, cools it, and sends it to the pre-cooling heat exchanger 4.
  • the pre-cooled natural gas is sent to the heavier remover 6, which removes heavier components.
  • the removal of heavy components is, for example, separation and removal of heavy gases having 2 or more carbon atoms (ethane and components heavier than it). Heavies removal is accomplished, for example, by separating ethane and heavier components by fractional distillation.
  • the separated heavy gas having 2 or more carbon atoms is sent to a rectification facility 15 for rectifying this heavy gas, and then the light components having 4 or less carbon atoms are recovered and subjected to cryogenic heat exchange. Sent to vessel 7 and mixed with liquefied natural gas. Heavy components with 5 or more carbon atoms become products as condensate.
  • the natural gas (mainly methane and some ethane, propane, and butane) from which heavy gas has been removed by the heavy fraction remover 6 is put into the cryogenic heat exchanger 7 to indirectly heat the second refrigerant.
  • the exchange cools, condenses, and liquefies natural gas to obtain liquefied natural gas.
  • the second refrigerant compressor 8 cools and condenses the supply gas in the cryogenic heat exchanger 7, compresses the vaporized second refrigerant, and sends it to the cryogenic heat exchanger 7.
  • the pipe collection section (pipe rack) 1 1 where the pipes 10 used in the gas liquefaction plant 1 are installed extends, and the first refrigerant compressor 5, the pre-cooling heat exchanger 4, and the heavy The mass remover 6, the cryogenic heat exchanger 7, and the second refrigerant compressor 8 Are located.
  • a refrigerant pipe 9 for connecting the pre-cooling heat exchanger 4 and the first refrigerant compressor 5, and a cryogenic heat exchanger 7, a second refrigerant compressor 8, and a pre-cooling heat exchanger 4 are connected.
  • the refrigerant pipe 9 is installed on one side 16 of the pipe rack without passing through the pipe rack 11.
  • the pre-cooling heat exchanger 4 and the first refrigerant compressor 5 are disposed adjacent to each other, and the cryogenic heat exchanger 7 and the second refrigerant compressor 8 are disposed adjacent to each other.
  • a first heat exchange region 12 formed by the pre-cooling heat exchanger 4 and the first refrigerant compressor 5, and a cryogenic heat exchanger 7 and a second refrigerant compressor 8 A heavy fraction remover 6 is disposed between the second heat exchange region 13 and the second heat exchange region 13.
  • the acid gas remover 2 and the dehydrator 3 are arranged before the natural gas is cooled by the pre-cooling heat exchanger group 4 on the other side 17 of the pipe rack.
  • a rectification facility 15 for rectifying the heavy gas separated by the heavy fraction remover 6 and recovering the light fraction below butane is also located on the other side 17 of the pipe rack.
  • the acid gas remover 2, dehydrator 3, pre-cooling heat exchanger 4, heavy matter remover 6, and cryogenic heat exchanger 7 are connected by piping 10 to form a product line as a whole. Is what it is.
  • the pre-cooling heat exchanger 4, the first refrigerant compressor 5, the cryogenic heat exchanger 7, and the second refrigerant Since the compressor 8 is arranged, the refrigerant pipe 9 connecting the pre-cooling heat exchanger 4 and the first refrigerant compressor 5 and the refrigerant distribution connecting the cryogenic heat exchanger 7 and the second refrigerant compressor 8 are arranged. Since the pipe 9 does not need to be installed on the pipe rack 11, the height of the pipe rack 11 can be reduced, preventing problems with the strength of the pipe rack 11 1. The design period and the construction period can be shortened, the construction cost can be reduced, and work at heights can be reduced, and the risk of construction can be reduced.
  • the refrigerant pipe 9 connecting the pre-cooling heat exchanger 4 and the first refrigerant compressor 5 and the refrigerant pipe 9 connecting the cryogenic heat exchanger 7 and the second refrigerant compressor 8 can be shortened. Heat loss and pressure loss can be reduced.
  • the pre-cooling heat exchanger 4 and the first refrigerant compressor 5 are arranged adjacent to each other, and the cryogenic heat exchanger 7 and the second refrigerant pressure And a refrigerant pipe 9 connecting the pre-cooling heat exchanger 4 and the first refrigerant compressor 5, and a cryogenic heat exchanger 7, a second refrigerant compressor 8, and a Since the refrigerant pipe 9 connecting the cold heat exchanger 4 can be shortened, heat loss and pressure loss of the refrigerant can be reduced.
  • the heavy fraction remover 6 is disposed between the first heat exchange area 12 and the second heat exchange area 13
  • Natural gas before entering the heavies remover 6 and natural gas after leaving the heavies remover 6 can be effectively pre-cooled.
  • the pretreatment device 14 for pretreating the natural gas and the heavy gas separated by the heavy fraction remover 6 are rectified, butane A rectification facility 15 that collects lighter components is installed, so that the equipment used for gas production can be prevented from concentrating on only one side 16 of both sides of pie black 11 and gas liquefaction. Blunt 1 can be reduced in size.
  • the pre-cooling heat exchanger, the first refrigerant compressor, the cryogenic heat exchanger, and the second refrigerant compressor are arranged on one side of the pipe collecting section.
  • the refrigerant piping connecting the pre-cooling heat exchanger and the first refrigerant compressor and the refrigerant piping connecting the cryogenic heat exchanger and the second refrigerant compressor can be shortened, so that the heat loss and pressure loss of the refrigerant are reduced. Can be reduced.

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Abstract

ガス液化プラントは、第1冷媒との間接熱交換によって供給ガスを予備冷却する予冷熱交換器と、該予冷熱交換器において供給ガスを冷却させた前記第1冷媒を圧縮し、冷却して前記予冷熱交換器ヘ送る第1冷媒圧縮機と、前記予冷熱交換器により予備冷却された供給ガスを、第2冷媒との間接熱交換によって冷却し、液化させる極低温熱交換器と、該極低温熱交換器において供給ガスを冷却し、液化させた前記第2冷媒を圧縮して前記極低温熱交換器へ送る第2冷媒圧縮機と、ガス液化プラントにおいて使用する配管を設置する配管集合部と、を備え、前記配管集合部の一側に、前記予冷熱交換器、前記第1冷媒圧縮機、前記極低温熱交換器、及び、前記第2冷媒圧縮機が配置されている。

Description

明 細 書 ガス液化プラント 技術分野
本発明は、 天然ガス等の供給ガスを液化して、 液化天然ガス等の液化ガスとす るガス液化ブラントに関する。 本願は、 2 0 0 3年 1 1月 1 8日に出願された日本国特許出願第 2 0 0 3— 3 8 7 7 4 8号に対し優先権を主張し、 その内容をここに援用する。 背景技術
従来から、 供給ガスとしての天然ガスを液化して、 液化天然ガスとするガス液 化プラントに関して、 天然ガスの予備冷却及び天然ガスの予備冷却のために用い られる混合冷媒 （MC R) の冷却を行う予冷システムと、 予冷された天然ガスの 液化、 及び予冷された天然ガスの液化のために用いられる混合冷媒の冷却を行う 液化システムと、 を備えたガス液化プラントが知られている （例えば、 米国特許 第 6， 1 1 9 , 4 7 9号公報参照）。
図 1を参照して、 この従来技術のガス液化ブラント 2 1を説明する。
この従来技術において、 まず、 天然ガスに対する前処理として、 酸性ガス除去 機 2 2により酸性ガスの除去を行い、 その後、 脱水機 2 3により天然ガスの脱水 処理を行っている。
その後、 上記の前処理が行われた天然ガスにつき、 第 1予冷熱交換器群 2 4— 1により予備冷却を行い、 約一 2 0 °C〜一 7 0 °Cの中間温度にした後、 重質分除 去器 2 6により天然ガスにおける重質分を除去する。 この重質分除去としては、 例えば、 炭素数 2以上の重質ガス （ェタン及びそれよりも重い成分） を分離して 除去するものである。
尚、 分離された炭素数 2以上の重質ガスは、 この重質ガスを精留する精留設備 3 0に送られ、 その後、 炭素数 4以下の軽質分は、 回収され極低温熱交換器 2 7 に送られて、 液化天然ガスに混合される。 炭素数 5以上の重質分は、 コンデンセ ートとして製品となる。
その後、 重質ガスが除去された天然ガス （主としてメタン、 若干のェタン、 プ 口パン、 ブタン） は、 極低温熱交換器 2 7により、 第 2予冷熱交換器群 2 4— 2 により予備冷却された第 2冷媒によって、 冷却、 凝縮、 液化され、 液化天然ガス を得る。
尚、 第 1予冷熱交換器群 2 4— 1における予備冷却、 重質分除去器 2 6におけ る冷却、 第 2予冷熱交換器群 2 4— 2における第 2冷媒の予備冷却は、 第 1予冷 熱交換器 2 4— 1、 重質分除去器 2 6、 第 2予冷熱交換器群 2 4— 2と、 夫々冷 媒配管 2 9により接続される第 1冷媒圧縮機 2 5を用いて行っている。 第 1冷媒 圧縮機 2 5は、 第 1予冷熱交換器群 2 4— 1において天然ガスを予備冷却させた 冷媒を圧縮し、 冷却して第 1予冷熱交換器群 2 4—1へ送っている。 また、 第 1 冷媒圧縮機 2 5は、 重質分除去器 2 6における冷却を行った冷媒を圧縮し、 冷却 して重質分除去器 2 6へ送っている。 また、 第 1冷媒圧縮機 2 5は、 第 2予冷熱 交換器群 2 4— 2において第 2冷媒を予備冷却させた冷媒を圧縮し、 冷却して第 2予冷熱交換器群 2 4— 2へ送っている。
また、 極低温熱交換器 2 7による、 天然ガスの冷却、 凝縮、 液化は、 第 2冷媒 圧縮機 2 8を用いて行っている。 第 2冷媒圧縮機 2 8は、 冷媒配管 2 9により第 2予冷熱交換器群 2 4— 2を介して極低温熱交換器 2 7に接続されており、 極低 温熱交換器 2 7において天然ガスを液ィ匕させた第 2冷媒を圧縮し、 第 2予冷熱交 換器群 2 4— 2へ送っている。
図 1におけるように、 従来技術のガス液化ブラント 2 1では、 ガス液化ブラン ト 2 1において使用するプロダクトライン配管 3 4を設置する配管集合部 （パイ ブラック） 3 1の一側 3 3に、 酸性ガス除去機 2 2、 第 1予冷熱交換器群 2 4 - 1、 重質分除去器 2 6、 第 2予冷熱交換器群 2 4 - 2 , 極低温熱交換器 2 7を配 置し、 また、 パイプラックの他側 3 2に、 脱水機 2 3、 精留設備 3 0、 第 1冷媒 圧縮機 2 5、 第 2冷媒圧縮機 2 8を配置している。
第 1冷媒圧縮機 2 5と第 2予冷熱交換器群 2 4— 2とを接続する冷媒配管 2 9、 並びに、第 2冷媒圧縮機 2 8と極低温熱交換器 2 7とを接続する冷媒配管 2 9を、 パイプラック 3 1に設置する必要がある。
一般に、 冷媒配管 2 9は、 大口径 （例えば、 7 2インチ） となっているため、 冷媒配管 2 9の重量に耐え得るパイブラック 3 1にするためには、 パイブラック 3 1の強度を大きくする必要があり、 また、 パイプラック 3 1を高くしなければ ならず、 この設計期間、 工事期間が長くかかると共に、 建設コストも高いものと なっていた。
更に、 パイプラック高さが大きくなるため、 高所作業が増加し、 工事の危険度 が大きくなり、 安全性に問題を生じていた。
また、 冷媒配管ラインが長くなるため、 冷媒の熱損失および圧力損失が大きく なるという問題を生じていた。 発明の開示
本発明は、 以上の問題点を解決するものであり、 上記従来技術のガス液化ブラ ントに対し、 パイプラックの高さを低くでき、 ノイプラックの強度上の問題を解 決して、 パイプラックの設計期間、 工事期間を短くできて、 建設コス トのコス ト ダウンを図れると共に、 高所作業を少なくできて、 工事の危険度を小さくでき、 更に、 冷媒の熱損失および圧力損失の問題を解決した、 ガス液化プラントを提供 することを目的とする。
以上の目的を達成するため、 本発明は、 第 1冷媒との間接熱交換によって供給 ガスを予備冷却する予冷熱交換器と、
該予冷熱交換器において供給ガスを冷却させた前記第 1冷媒を圧縮し、 冷却し て前記予冷熱交換器へ送る第 1冷媒圧縮機と、
前記予冷熱交換器により予備冷却された供給ガスを、 第 2冷媒との間接熱交換 によって冷却し、 液化させる極低温熱交換器と、
該極低温熱交換器において供給ガスを冷却し、 液化させた前記第 2冷媒を圧縮 して前記極低温熱交換器へ送る第 2冷媒圧縮機と、
ガス液ィ匕プラントにおいて使用する配管を設置する配管集合部と、 を少なくと も備えたガス液化プラントであって、
前記配管集合部の一側に、 前記予冷熱交換器、 前記第 1冷媒圧縮機、 前記極低 温熱交換器、 及び、 前記第 2冷媒圧縮機が配置されているガス液化プラントであ る。
尚、 予冷熱交換器から送られた第 1冷媒により、 第 2冷媒圧縮機で圧縮された 第 2冷媒を予冷して極低温熱交換器へ送っても良い。
この発明によれば、配管集合部の一側に対し、予冷熱交換器、第 1冷媒圧縮機、 極低温熱交換器、 及び、 第 2冷媒圧縮機を配置するので、 予冷熱交換器と第 1冷 媒圧縮機とを接続する冷媒配管、 及び、 極低温熱交換器と第 2冷媒圧縮機とを接 続する冷媒配管を、 配管集合部に設置する必要がないため、 配管集合部の高さを 低くでき、 配管集合部の強度上の問題が生じることを防止でき、 また、 配管集合 部の設計期間、工事期間を短くできて、建設コストのコストダウンを図れ、また、 高所作業を少なくできて、 工事の危険度を小さくできる。
更に、 予冷熱交換器と第 1冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管、 及び、 極低温熱 交換器と第 2冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管を短くできるので、 冷媒の熱損失 および圧力損失を少なくすることができる。
また、 本発明では、 前記予冷熱交換器と前記第 1冷媒圧縮機とを接続する冷媒 配管、及び、前記極低温熱交換器と前記第 2冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管は、 前記配管集合部を介することなしに設置されていても良い。
この発明によれば、 配管集合部の高さを低くでき、 配管集合部の強度上の問題 が生じることを防止でき、また、配管集合部の設計期間、工事期間を短くできて、 建設コストのコストダウンを図れ、 また、 高所作業を少なくできて、 工事の危険 度を小さくできる。
更に、 予冷熱交換器と第 1冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管、 及び、 極低温熱 交換器と第 2冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管を短くできるので、 冷媒の熱損失 および圧力損失を少なくすることができる。
また、 本発明では、 前記予冷熱交換器と前記第 1冷媒圧縮機とを隣接配置する と共に、 前記極低温熱交換器と前記第 2冷媒圧縮機とを P 接配置されていても良 い。
この発明によれば、 予冷熱交換器と第 1冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管、 及 び、 極低温熱交換器と第 2冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管を短くできるので、 冷媒の熱損失および圧力損失を少なくすることができる。
また、 本発明では、 前記配管集合部の一側において、 前記予冷熱交換器及び前 記第 1冷媒圧縮機により形成される第 1熱交換領域と、 前記極低温熱交^^及び 前記第 2冷媒圧縮機により形成される第 2熱交換領域との間に、 供給ガスにおけ る重質分を除去する重質分除去器を配置し、 前記配管集合部の他側において、 前 記予冷熱交換器による供給ガスの冷却をする前に、 供給ガスの前処理を行う前処 理装置を配置しても良い。
この発明によれば、 第 1熱交換領域と第 2熱交換領域との間に重質分除去器を 配置しているので、 重質分除去器へ入る前の供給ガス、 及び、 重質分除去器を出 た後の供給ガスを効果的に予備冷却することができる。
また、 配管集合部の他側に、 予冷熱交換器による供給ガスの冷却をする前に、 供 給ガスの前処理を行う前処理装置を配置したので、 配管集合部の一側にのみ、 ガ スの製造に使用される装置が集中することを防止でき、 ガス液化ブラントを小型 化することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来技術のガス液化ブラントを示す図である。
図 2は、 本発明の実施の形態によるガス液化ブラントを示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照しつつ、 本発明の好適な実施例について説明する。 ただし、 本発明は以下の各実施例に限定されるものではなく、 例えばこれら実施例の構成 要素同士を適宜組み合わせてもよい。
本発明の実施の形態によるガス液化プラント 1にっき、 図 2を参照して説明す る。
本発明の実施の形態によるガス液化プラント 1における供給ガスは、 例えば、 天然ガスである。
この天然ガスにつき、 まず、 前処理として、 酸性ガス除去機 2により酸性ガス の除去を行い、 その後、 脱水機 3により天然ガスの脱水処理を行う。 酸性ガスの 除去の際には、 例えば C〇2及び H 2 S、 また、 脱水の際には、 汚染物質、 例えば 水銀又は水銀含有化合物の除去も行う。
次に、 前処理を行った天然ガスを、 予冷熱交換器 4に入れて予備冷却し、 約一 2 0 °C〜一 7 0 °Cの中間温度にする。 尚、 予冷熱交換器 4は、 1台または複数台 の予冷用熱交換器からなり、 複数台の予冷熱交換器を接続する配管はパイプラッ クを介さない。 この第 1冷媒は、 メタン、 ェタン、 プロパン、 i一ブタン、 ブタ ン、 i一ペンタンから選択される 1又は複数の炭化水素を含んでおり、 窒素等の 他の成分を含むこともできる。 第 1冷媒圧縮機 5は、 予冷熱交換器 4において天 然ガスを冷却させて、 気化した第 1冷媒を圧縮し、 冷却して予冷熱交換器 4へ送 る。
その後、 予備冷却された天然ガスは重質分除去器 6に送られ、 重質分除去器 6 により重質分が除去される。 この重質分除去としては、 例えば、 炭素数 2以上の 重質ガス （ェタン及びそれよりも重い成分） を分離して除去するものである。 重 質分除去は、 例えば、 分留により、 エタン及びそれよりも重い成分を分離するこ とにより 亍う。
尚、 分離された炭素数 2以上の重質ガスは、 この重質ガスを精留する精留設備 1 5に送られ、 その後、 炭素数 4以下の軽質分は回収されて、 極低温熱交換器 7 に送られ、 液化天然ガスに混合される。 炭素数 5以上の重質分は、 コンデンセー トとして製品となる。
重質分除去器 6により重質ガスが除去された天然ガス （主としてメタン及び若 干のェタン、 プロパン、 ブタン） を、 極低温熱交換器 7に入れ、 第 2冷媒を気化 させることによる間接熱交換によって、 天然ガスを冷却し、 凝縮し、 液化して、 液化天然ガスを得る。 第 2冷媒圧縮機 8は、 極低温熱交換器 7において供給ガス を冷却し、 凝縮して、 気化した第 2冷媒を圧縮して、 極低温熱交換器 7へ送る。 次に、 本発明の実施の形態によるガス液化プラント 1において使用される各設 備の配置につき、 説明する。
ガス液化プラント 1で使用する配管 1 0を設置する配管集合部 (パイプラック） 1 1が延びており、 パイプラックの一側 1 6に、 第 1冷媒圧縮機 5、 予冷熱交換 器 4、 重質分除去器 6、 極低温熱交換器 7、 及び、 第 2冷媒圧縮機 8が、 並んで 配置されている。 また、 予冷熱交換器 4と第 1冷媒圧縮機 5とを接続する冷媒配 管 9、 並びに、 極低温熱交換器 7、 第 2冷媒圧縮機 8、 及ぴ予冷熱交換器 4を接 続する冷媒配管 9は、 パイプラック 1 1を介することなしに、 パイプラックの一 側 1 6に設置されている。 予冷熱交換器 4と第 1冷媒圧縮機 5とは隣接配置され ており、 極低温熱交換器 7と第 2冷媒圧縮機 8とは隣接配置されている。 パイプ ラックの一側 1 6において、 予冷熱交 « 4及び第 1冷媒圧縮機 5により形成さ れる第 1熱交換領域 1 2と、 極低温熱交換器 7及び第 2冷媒圧縮機 8により形成 される第 2熱交換領域 1 3との間に、 重質分除去器 6が配置されている。
また、 パイプラックの他側 1 7において、 予冷熱交換器群 4による天然ガスの 冷却をする前に、 天然ガスの前処理を行う前処理装置 1 4である酸性ガス除去機 2及び脱水機 3が配置されている。 また、 重質分除去器 6により分離された重質 ガスを精留し、 ブタン以下の軽質分を回収する精留設備 1 5も、 パイプラックの 他側 1 7に配置されている。
尚、 酸性ガス除去機 2、 脱水機 3、 予冷熱交換器 4、 重質分除去器 6、 極低温 熱交換器 7は、 配管 1 0により接続されており、 全体として、 プロダクトライン を形成しているものである。
本発明の実施の形態によるガス液化プラント 1によれば、 パイプラックの一側 1 6に対し、 予冷熱交換器 4、 第 1冷媒圧縮機 5、 極低温熱交換器 7、 及び、 第 2冷媒圧縮機 8を配置するので、 予冷熱交換器 4と第 1冷媒圧縮機 5とを接続す る冷媒配管 9、 及び、 極低温熱交換器 7と第 2冷媒圧縮機 8とを接続する冷媒配 管 9を、 パイプラック 1 1に設置する必要がないため、 パイプラック 1 1の高さ を低くでき、 パイプラック 1 1の強度上の問題が生じることを防止でき、 また、 パイプラック 1 1の設計期間、 工事期間を短くできて、 建設コストのコストダウ ンを図れ、 また、 高所作業を少なくできて、 工事の危険度を小さくできる。 また、 予冷熱交換器 4と第 1冷媒圧縮機 5とを接続する冷媒配管 9、 及び、 極 低温熱交換器 7と第 2冷媒圧縮機 8とを接続する冷媒配管 9を短くできるので、 冷媒の熱損失おょぴ圧力損失を少なくすることができる。
また、 本発明の実施の形態によるガス液化プラント 1によれば、 予冷熱交換器 4と第 1冷媒圧縮機 5とを隣接配置すると共に、 極低温熱交 » 7と第 2冷媒圧 縮機 8とを隣接配置しており、 予冷熱交換器 4と第 1冷媒圧縮機 5とを接続する 冷媒配管 9、 並びに、 極低温熱交換器 7、 第 2冷媒圧縮機 8、 及ぴ予冷熱交換器 4を接続する冷媒配管 9を短くできるので、 冷媒の熱損失および圧力損失を少な くすることができる。
また、 本発明の実施の形態によるガス液化プラント 1によれば、 第 1熱交換領 域 1 2と第 2熱交換領域 1 3との間に重質分除去器 6を配置しているので、 重質 分除去器 6へ入る前の天然ガス、 及び、 重質分除去器 6を出た後の天然ガスを効 果的に予備冷却することができ、 また、 パイプラックの他側 1 7に、 予冷熱交換 器 4による天然ガスの冷却をする前に、天然ガスの前処理を行う前処理装置 1 4、 及び、 重質分除去器 6により分離された重質ガスを精留し、 ブタンより軽質成分 を回収する精留設備 1 5を配置したので、 パイブラック 1 1の両側のうちの一側 1 6にのみ、 ガスの製造に使用される装置が集中することを防止でき、 ガス液化 ブラント 1を小型化することができる。
本発明によれば、 配管集合部の一側に対し、 予冷熱交換器、 第 1冷媒圧縮機、 極低温熱交換器、 及び、 第 2冷媒圧縮機を配置するので、 予冷熱交換器と第 1冷 媒圧縮機とを接続する冷媒配管、 及び、 極低温熱交換器と第 2冷媒圧縮機とを接 続する冷媒配管を配管集合部に設置する必要がないため、 配管集合部の高さを低 くでき、 配管集合部の強度上の問題が生じることを防止でき、 また、 配管集合部 の設計期間、 工事期間を短くできて、 建設コストのコストダウンを図れ、 また、 高所作業を少なくできて、 工事の危険度を小さくできる。
更に、 予冷熱交換器と第 1冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管、 及び、 極低温熱 交換器と第 2冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管を短くできるので、 冷媒の熱損失 および圧力損失を少なくすることができる。
以上、 本発明の好ましい実施例を説明したが、 本発明はこれら実施例に限定さ れることはない。 本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、 構成の付加、 省略、 置換、 およびその他の変更が可能である。 本発明は前述した説明によって限定されるこ とはなく、 添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

Claims

求の範囲
1 . ガス液^ (匕プラントであって、
第 1冷媒との間接熱交換によつて供給ガスを予備冷却する予冷熱交換器と、 該予冷熱交換器において供給ガスを冷却させた前記第 1冷媒を圧縮し、 冷却し て前記予冷熱交換器へ送る第 1冷媒圧縮機と、
前記予冷熱交換器により予備冷却された供給ガスを、 第 2冷媒との間接熱交換 によって冷却し、 液化させる極低温熱交換器と、
該極低温熱交換器において供給ガスを冷却し、 液化させた前記第 2冷媒を圧縮 して前記極低温熱交換器へ送る第 2冷媒圧縮機と、
ガス液ィヒプラントにおいて使用する配管を設置する配管集合部と、 を備え、 前記配管集合部の一側に、 前記予冷熱交換器、 前記第 1冷媒圧縮機、 前記極低 温熱交換器、 及び、 前記第 2冷媒圧縮機が配置されているガス液化プラント。
2 . 前記予冷熱交換器と前記第 1冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管、 及び、 前 記極低温熱交換器と前記第 2冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管は、 前記配管集合 部を介することなしに設置されている請求項 1に記載のガス液化ブラント。
3 . 前記予冷熱交換器と前記第 1冷媒圧縮機とを隣接配置すると共に、 前記極 低温熱交換器と前記第 2冷媒圧縮機とを隣接配置する請求項 1に記載のガス液ィ匕 プラント。
4 . 前記配管集合部の一側において、 前記予冷熱交換器及び前記第 1冷媒圧縮 機により形成される第 1熱交換領域と、 前記極低温熱交換器及び前記第 2冷媒圧 縮機により形成される第 2熱交換領域との間に、 供給ガスにおける重質分を除去 する重質分除去器を配置し、 前記配管集合部の他側において、 前記予冷熱交換器 による供給ガスの冷却をする前に、 供給ガスの前処理を行う前処理装置を配置し た請求項 1に記載のガス液化プラント。
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