PLANTA DE GAS NATURAL LICUADO DE CAPACIDAD ESCALABLE CAMPO DE LA INVENCIÓN La actual invención se relaciona a plantas de procesamiento de fluido de hidrocarburo, métodos para diseñar plantas de procesamiento de fluido de hidrocarburo, métodos para operar plantas de procesamiento de fluido de hidrocarburo y métodos para producir fluidos de hidroc bu o utilizando plantas de procesamiento de Huido de hidrocarburo. Más particularmente, algunas modalidades de la invención se relacionan a plantas de licuación de gas na tea J-, métodos para diseñar plantas de licuación de gas natural-, métodos para operar plantas de licuación de gas natural y métodos para producir LNG utilizando plantas de licuación de gas natural. ANTECEDENTES Volúmenes grandes de gas natural (es decir, principalmente metano) están localizados en áreas remotas del mundo- Este gas tiene valor significante si se puede transportar económicamente al mercado. Donde las reservas de gas están localizadas en proximidad razonable a un mercado y el terreno entre las dos ubicaciones -lo permite, el gas típicamente se produce y luego se transporta al mercado a través de tuberías sumergidas y/o de base en la tierra. Sin embargo, cuando el gas se produce en ubicaciones donde el tendido de una tubería no es factible o económicamente prohibitivo, se deben utilizar otras técnicas para llevar este gas al mercado. Una técnica comúnmente utilizada para el transporte de gas no en tubería involucra licuar el gas en o cerca del sitio de producción y luego transportar e-1 gas natural -licuado al- mercado en tanques de almacenamiento especialmente diseñados a bordo de recipientes de transporte- El- gas natural se enfría y se condensa a un estado liquido para producir gas natural licuado ("LNG") . El LNG es tipicamente, pero no siempre, transportado a presión sustanc i-almente atmosférica y a temperaturas ele aproximadamen e -162°C (-260°F), increment do significantemente de esta manera la cantidad de gas que puede ser almacenado en un tanque de almacenamiento particular sobre un recipiente de transporte. Una vez que un recipiente de transporte de LNG alcanza su destino, el LNG típicamente se descarga en otros tanques de almacenamiento de los cuales el LNG luego se puede revapori-zar como sea necesario y transportar como un gas a los consumidores ÍJ nales a través de tuberías o los similares. El LNG ha sido un método de transporte -incrementadamente popular para suministrar a las naciones de mayor consumo de energía con gas natural- Las plantas de procesamiento utilizadas para licuar gas natural se construyen tipicamente en etapas conforme se incrementa el suministro de gas de alimentación, es decir gas natural y la cantidad de gas contratado para la venta. Un método tradicional para construir una planta de procesamiento de 1.NG es construir un sjl io de planta en varaos incrementos secuenciales o trenes paralelos. Cada etapa de construcción puede consistir de un tien independiente, separado, el cual, a su vez, está comprendido de todas las unidades o etapas de procesamiento indi iduales necesarias para licuar una corriente de gas de alimentación de LNG y enviarse al al acenamiento- Cada tren puede funcionar como una instalación de producción independiente. El tamaño del tren puede depender notablemente de la extensión del recurso, tecnología y equipo utilizados dentro del tren y los fondos disponibles para invertir en el desarrollo del proyecto. Un tren de LNG tradicional típicamente se diseña para operar en una proporción o gasto de procesamiento de alimentación de gas natural seleccionado y normalmente no se diseñan o se operan en proporciones o gastos de procesamiento de alimentación de gas natural significantemente reducidas. Esta falta de flexibilidad de la proporción de procesamiento de a imentación de gas natural reduce la habilidad de una planta de tren de LNG tradicional para adaptarse a las condiciones del mercado cambiantes. Esta falta de fJcx i bi 1 i-dad de la proporción de procesamiento de alimentación de gas natural da por resultado un intervalo reducido de operabí lidad económica para una planta de tren de LNG tradicional. Debido al incremento en la demanda observada en años recientes, el énfasis incrementado ha sido colocado sobre el costo y ef ciencia de programa de nuevos proyectos de 1 ícuacLÓn de gas a f ?-n de reducir el costo del gas suministrado. Los grandes proyectos de gas natural exponen a los desarrolladores al riesgo comercial sustancial debido a los grandes gastos de inversión inicial, ($5 billones o más) de estos proyectos. Las mejoras en costo, diseño y eficiencia de programa pueden ayudar a mitigar el riesgo comercial sustancial asociado con grandes proyectos de desarrollo de LNG. BREVE DESCRIPCIÓN Una mod l idad de la invención incluye una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo que incLuye una pluraLi-dad de tipos de módulo unitario de proceso, la plural idad de tipos de módulo unitario de proceso que incluye poi lo menos un primer tipo de módulo unitario de proceso que me luye uno o mas de los primeros módulos unitarios de proceso y un segundo t po de módulo unitario de proceso que incluye dos o más segundos módulos unitarios de proceso integrados en donde por lo menos uno de los primeros módulos unitarios de proceso y por lo menos uno de -los segundos módulos unitarios de proceso se dimensionan en su eficiencia de procesam ento sustanc la 1 mente máxima, respectiva.
Una moda 1 i dacJ alternativa de la invención incluye un método para diseñar una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo, que incluye: ?) proporcionar la identidad de una pluralidad do tipos de modulo unitario de proceso incluidos en la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo, la pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso que incluye por lo menos un primer tipo de módulo un L tar o de proceso y un segundo tipo de módulo unitario de proceso; B) determinar una primera eficiencia de procesamiento máxima para un primer módulo unitario de pi oceso del ppmei tipo de módulo unitario de proceso y una segunda eficiencia de procesamiento máxima para un segundo módulo unitario ele proceso del segundo tipo de módulo unitario de proceso; y C) diseñar la p anta de procesamiento de fluido de hidrocarburo, el diseño de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo que incluye uno o más primeros módulos unitarios de proceso dimensionados para cumplir sus t ano i a I men te la primera eficiencia de procesamiento máxima y uno o mas segundos módulos unitarios de proceso d mens i onados para cumplir sustanclalmente la segunda eficiencia de procesamiento máxima. Una modalidad alternativa de la invención incluye un método para diseñar una capacidad de procesamiento expandida de una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo que l Lene una capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta existente, que incluye: A) proporcionar la configuración ex stente de l a planta de procesamiento dc; fluido de hidroca buro, la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo que incluye una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso; B) determinar un primer tipo de módulo unitario de proceso que requiere la capacidad de procesamiento de alimentación máxima adicional para incrementar La capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta existente; C) determinar la eficiencia de procesamiento máxima de un primer módulo unitario de proceso del primer t i po de módulo unitario de proceso; y D) diseñar una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo expandida, el diseño que incluye la adición de uno o más primeros módulos unitarios de proceso d i mensí onados para cumplir sustanclalmente con la eficiencia de procesamiento máxima. Una modalidad alternativa de la invención incluye un método para operar una planta de procesamiento de fluido dc hidrocarburo que tiene una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso, la plural Ldad de los tipos de modulo unitario de proceso que incluye por lo menos un primer tipo de módulo unitario ele proceso comprendido de uno o más primeros módulos unitarios de proceso y un segundo tipo de módulo unitario dc proceso comprendido de dos o más segundos módulos unitarios do proceso integrados en donde por lo menos uno de los primeros módulos unitarios de proceso y por lo menos uno de ios segundos módulos unitarios de proceso se dimensionan en su eficiencia de procesamiento sustancialmente máxima respectiva, el método que incluye: A) determinar una primera proporción o gasto de procesamiento de alimentación de planta; B) determinar el número de módulos unitarios de proceso de cada tipo de módulo unitario de proceso requerido para cumplir con la primera proporción de procesamiento de alimentación de planta; C) delegar por lo menos el número de cada módulo unit-ario de proceso de cada tipo de módulo unitario de proceso requerido para cumplir con la primera proporción de procesamiento de alimentación de planta determinada en la etapa B) ; y D) producir un producto de fluido de hidrocarburo. Una modalidad alternativa de la invención incluye un método para producir fluidos de hidrocarburo que utilizan una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo, la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo comprendida de una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso, cada uno de los tipos de módulo unitario de proceso comprendidos de uno o más módulos unitarios de proceso, el método incluye: A) proporcionar por lo menos un módulo uni tario de proceso original para cada tipo de módulo unitario de proceso incluido en la pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso, uno o más de ios módulos unitarios de proceso originales dimens-i onados en su eficiencia de procesamiento sustancialmente máxima respectiva, proporcionando de esta manera una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase; B) proporcionar uno o más módulo (s) unitario (s) de proceso adicional para uno o más tipo(s) de módulo (s) unitario (s) de proceso incluido on Ja planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase, el módulo unitario de proceso adicional que se integra con el módulo unitario de proceso original dentro del t-ipo de módulo unitario de proceso, proporcionando dc esl.a manera una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de segunda fase; y C) producir fluidos de hidrocarburo de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de segunda fase. Una modalidad alternativa de -la invención incluye
-un método para producir gas natural licuado, que incluye: A) proporcionar una planta de licuación de LNG que comprende una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto, -la planta de licuación de LNG que tiene una primera capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta; fí ) expandir 1-a capacidad de procesamiento de alimentación máxima de por -lo menos uno, pero menos que todos -Los tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto para lograr una segunda capacidad de procesamiento de ai ¡mentación máxima de planta que es 10 por ciento o más grande que la primera capacidad de procesamiento de al mentación máxima de planta; y C) producir LNG en la planta de licuación de LNG después del inicio de la et pa de expans i on 13) . Una modalidad alternativa de la invención incluye un método para producir gas natural licuado que utiliza una planta de licuación de LNG, la planta de licuación de LNG incluye una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso, cada una de la pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso comprendida de uno o más módulos unitarios de proceso, el método que incluye; ?) proporcionar por lo menos un módulo unitario de proceso original para cada tipo de módulo unitario de proceso incluido en la pluralidad dc los tipos de módulo unitaeo de proceso, proporcionando de est manera una planta de licuación de LNG de primera fase; B) producir primero LNG de la planta de licuación de LNG de primera fase; C) construir uno o más módulos unitarios de proceso adicionales para uno o más tipos de módulo unitario de proceso incluidos en la planta de licuac ón de LNG de primera fase mientras que completa por lo menos una porción dc Ja etapa de producción fí ) ; D) colocar el uno o más módulos unitarios de proceso adicionales en servicio, los módulos unitarios de proceso adicionales se integran con cl módulo unitario de proceso original dentro del tipo de módulo unitario de proceso, proporcionado de esta manera una p anta de licuación de LNG de segunda fase; E) producir el segundo LNG de la planta de licuación de LNG de segunda fase. Una modalidad alternativa de la -invención incluye una planta de licuación de LNG que incluye uno o más tipos de módulo unitario de proceso dimensionado de producto de costo de construcción alto y uno o más tipos de módulo unitario de proceso dimens-i onado de producto de costo de construcción bajo, por -lo menos uno de -los tipos de módulo unitario de proceso dimensionado de producto de costo de construcción bajo que tiene una capacidad de procesamiento de alimentación máxima que es por lo menos 110 por ciento de la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de por lo menos uno de los tipos de módulo unitario de proceso dimensionado de producto de costo dc construcción alto. Una modalidad alternativa de 1-a -invención incluye un método para producir gas natural licuado que incluye: A) proporcionar una planta de licuación de LNG que comprende una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso, 1-a planta de licuación de LNG que tiene por lo menos un primer circuito refrigerante, e-1 primer circuito refrigerante que incluye por lo menos un tipo de servicio compresor de refrigerante, el primer tipo de servicio compresor de refrigerante comprendido de uno o más primeros compresores refrigerantes originales en paralelo, la planta de licuación de LNG que tiene una capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta;
13) expandir la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta de la planta de licuación de ING al adicionar por lo monos un primer compresor de refrigerante adicional al primer tipo de servicio compresor de refrigerante, el primer compresor de refrigerante adicional que esta integrado con el uno o mas de los primeros compresores originales dentro del primer tipo de servicio compresor de refrigerante, y C) produc r LNG en l a planta de licuación de LNG después del inicio de la etapa de expansión (B) Una mod l idad alternativa de la invención incluye un método para producir gas natural licuado que utiliza una planta de licua ión de LNG, la planta de l cuación de LNG incluye una pLuralidad de tipos de modulo unitario de proceso, cada una de la pluralidad de tipos de modulo unitario de proceso comprendidos de uno o mas módulos unitarios de pro- o -o, el método que comprende. A) proporcionar por lo menos un modulo unitario de proceso original para cada tipo de modulo unitario de proceso incluido en la pluralidad de tipos de modulo unitario de proceso, proporc onando de esta manera una planta de licuación de LNG de primera fase; B) proporcionar por lo menos un segundo modulo unitario de proceso para cada tipo de modulo unitario de proceso incluido en la pluralidad de tipos dc modulo unitario de proceso, proporcionando de esta manera una planta de licuación de LNG de segunda fase; C) integrar uno o mas módulos unitarios de proceso originales con uno o más de los segundos módulos unitarios de proceso para dos o más t Lpos de módulo unitario de proceso respectivos; D) producu" LNG de la planta de licuación de LNG después del L?ICIO de l a etapa dc integración (C) . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Fi g . 1 es un diagrama de flujo de bloques de una configuración ejemplar de una planta de licuación de LNG. La Fig. /A es un diagrama de flujo de proceso s i mp 1 ificado de una unidad contactora de remoción de gas ácido ejemplar- La fiq. ? fí es un diagrama de flujo de proceso si pl i ficado de una segunda unidad contactora de remoción de gas ácido ejemplar- La F-ig. 3A es un diagrama de flujo de proceso simplificado de una unidad regeneradora de remoción de gas ac ido e empl ar . La Fig. 313 es un diagrama de flujo de proceso s i mp 1 if icado de una segunda unidad regeneradora de remoción de gas ác Ldo ejemplai . La Fi g . 4 es un diagrama de flujo de proceso simplificado de una unidad desetam zadora ejemplar. La Fig. 5 es un diagrama de flujo de proceso simplificado de una unidad intercambiadora de calor p
criogénico ejemplar. La Fig. 6A es un diagrama de flujo de proceso simplificado de una unidad compresora de refrigerante ejempl a r . La Fig. 6B es un diagrama de flujo de proceso simplificado de una segunda unidad compresora de refrigerante ej e.n? lar. La Fig. /A es un diagrama de flujo de proceso simplificado de una segunda unidad compresora de refrigerante ejempLar. La Fig. /B es un diagrama de flujo de proceso simplificado de una segunda unidad compresora de refrigerante ejempl a r . la Fig. 8 es un diagrama de flujo de proceso simplificado de una unidad de recuperación de helio ejemplar. DESCRIPCIÓN DETALLADA Como se utiliza en la presente y en -las reivindicaciones la frase "planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo" significa cualquier planta de procesamiento que procesa una alimentación de fluido de hidrocarburo en un producto que cs cambiado de alguna manera desde la alimentación. Por ejemplo, la alimentación se puede cambiar en composición, estado físico y/o combinaciones de estado físico y la composición. Un ejemplo de una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo es una planta de 1 i cuací on de LNG Como se utiliza en la presente y en las reivindicac ones la frase "planta de licuación de LNG" significa una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo que incluye procesar una corriente de alimentación que comprende metano gaseoso en una corriente de produelo que inc luyo metano liquido Por ejemplo una planta de licuación de ING puede incluir un mtercambiador de calor criogénico, compresores de refrigerante y/o una etapa de expansión Una planta de licuación de LNG puede incluir opc i ona 1 mente otras etapas de procesamiento de fluLdo Ejemplos no limitativos de etapas de procesam ento de fluido opciona Les incluyen etapas de procesamiento de pup ficacion de alimentación (remoción de líquidos, remoción de sulfuro de hidrogeno, remoción de dióxido de carbono, deshi dratací on) , etapas de purifica ión del producto (remoción de helio, remoción oe nitrógeno), y etapas de producción de producto sin metano (dése. an i ac i on, despropanizacion, recuperación de a zu f re ) Un ejemplo de una planta de licuación de LNG incluye, por ejemplo, una planta que convierte una corriente dc al ímentacion gaseosa que contiene metano, etano, dióxido de carbono, sulfuro de hidrogeno y otras especies a gas natural licuado que contiene metano y cantidades reducidas de algunas otras espoc ios no de metano como es comparado a la cor rícete de a Limen tac ion Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones la (rase "tipos de equipo" significa cualquier tipo ele equipo ele procesamiento utilizado en cualquier tipo de módulo unitario de proceso. Ejemplos no limitativos de tipos de equipo incluyen compresores, i ntercambiadores dc calor, columnas de destilación, tambores de evapori zación, reactores, bombas, expansores, turbinas de gas, motores, calentadores caldeados, contactores de líquido/gas, tambores de separación de liquido/gas y otro equipo dc procesamiento utilizado en las plantas de procesamiento de fluido de hidrocarburo. Como se utili a en la presente y en las reivindicaciones \ a frase "módulo unitario de proceso" significa un agruparmento solo de uno o más tipos de equipo que, cuando se toman conjuntamente, completan una función de proceso especí ica en una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo o soportan la terminación de aquella función en una planta de procesamien o de fluido de hidrocarburo. Por ejemplo, tales funciones incluyen etapas que cambian la temperatura, presión, composición, estado físico y/o combinaciones de temperatura, presión, estado físico y composición de un material- ?d ?c i ona Lmente, las unidades de proceso que soportan estas funciones incluyen, por ejemplo, unidades de proceso que proporcionan electricidad, vapor, y/o agua de enfriamiento para unidades de procesam ento que completan una etapa de procesamiento- Ejemplos no -limitativos de módulos unitarios de proceso -incluyen unidades de utilidad, unidades de preca Len tamiento de gas, unidades capfacioras de pedazos de metal, unidades compresoras de gas de salida, unidades es tab i li zadoras de condensado, unidades contactoras de remoción de gas ácido, unidades regeneradoras dc remoción de gas ácido, unidades de recuperación de azufre, unidades de deshidratación, unidades desetanizadoras, unidades despropani zadoras, unidades de f raccionación, unidades intercambiadoras de calor de preenf riamiento, unidades -intercambiadoras de calor criogénico, unidades compresoras refrigerantes, unidades eliminadoras de nitrógeno, unidades dc: cogenerac i ón, unidades de licuación, unidades de recuperación de helio, unidades dc; compresión, unidades de preparación refrigerante y combinaciones de las m i sitias . Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones la frase "tipo de módulo unitario de proceso" significa -1-a cantidad total de un tipo particular de módulo unitario de proceso en una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. Los tipos de módulo unitario de proceso se hacen de uno o más módulos unitarios de proceso-Por ejemplo, un tipo dc módulo unitario de proceso particular se puede hacer de módulos unitarios de proceso múltiples en paralelo, cada módul unitario de proceso tiene la capacidad para desempeñar l misma etapa de procesamiento. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones 1-a frase "capacidad de procesamiento de alimentación máxima" significa la capacidad de procesamiento máxima de un tipo ele módulo unitario de proceso particular incluido en una planta de procesamiento d; fluido de hidrocarburo sobre una base de alimentación de planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. La capacidad de procesamiento de l i mentación máxima representa la cantidad de alimentación a una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo, que puede ser diferente de la cantidad de alimentación al tipo de módulo unitario de proceso particular, que se puede procesar mediante una planta de procesamiento dc: fluido de hidrocarburo que tiene una capacidad de tipo de módulo unitario de proceso particular. Por ejemplo, si una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo tien: fres tipos de módulo unitario de proceso, A, 13 y C; si el tipo de módulo unitario de proceso A está corriendo a máxima capacidad mientras que la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo está corriendo 100 unidades de aliment ción, luego la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de tipo de módulo unitario de proceso A es 100 unidades. Esto cs verdadero aun si el tipo de módulo unitario de proceso A está actualmente procesando 150 unidades de una corriente intermedia, 50 unidades de una corriente intermedia o cero unidades de una corriente intermedia. Además, si el tipo de modulo unitario de proceso B no está corriendo a máxima capacidad mientras que la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo esta corriendo a 100 unidades de al -mentación, y el tipo de módulo unitario de proceso B está a 10 por ciento descargado sobre una base de alimentación de planta de procesamiento de fluido de hidroca buro, significa gue el tipo de módulo unitario de proceso B podria correr a 10 por ciento de capacidad más grande, luego la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de tipo de módulo unitario de proceso B podria ser establecida como 110 unidades. Como se utiliza en -la presente y en las re vind caciones la frase "capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta" significa la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de la planta de procesamiento do fluido de hidrocarburo completa. Como se utiliza en la presente y en las re vindicaciones la frase "capacidad de procesamiento de alimentación mínima de pLanta" significa la capacidad de procesamiento de alimentación mínima de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo completa que se puede correr en un modo de operación estable. Un modo de operación estable es uno en el que el sistema de control controla efectivamente las variables de proceso relevantes y los tipos do equipo que operan en sustanclalmente su efectividad de diseño- Por ejemplo, en unas columnas de destilación de modo de operación estable lograrán sustanclalmente el grado deseado de sepa rae i ón y los compresores serán capaces de desarrollar sustanclalmente la cabeza requerida sin entrar al modo de sobrecarga- Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones la frase "costo de construcción" significa el costo total para un articulo, por ejemplo un módulo unitario de proceso o un tipo de módulo unitario de proceso, en una ubicación tal que el módulo está listo para ser colo do en serví c IO. Los costos de construcc LÓ? incluyen cosl-os de fabricación, costos de instalación, costos de equipo, costos de adquisición, costos de licencia, costos de entrenamiento, costos de comisión, etc. Como se utili a en la presente y en las rei indicac ones la frase "costo de construcción por unidad de capacidad de procesamiento de alimentación máxima" significa en "costo de construcción" dividido por la "capacidad de procesamiento de alimentación máxima" para un arlículo, por ejemplo un módulo unitano de proceso o un tipo dc módulo unitario de proceso- Como so utiliza en la presente y en las reivindicaciones la frase, "eficiencia de procesamiento máxima" significa el tamaño de capacidad de módulo unitario de proceso para un tipo de módulo unitario de proceso que minimiza su costo por unidad de capacidad de módulo unitario de proceso, donde el costo se puede seleccionar del costo de construcción de módulo unitario de proceso total, el costo de operación del módulo unitario de proceso total, el costo de ciclo vital del módulo unitario de proceso total, o combinaciones de los mismos. Como so uti Liza en la presente y en las reivindicaciones Ja frase "costo de ciclo de vida" significa una medida combinada del costo de construcción, y costo de operación de un tipo de equipo o módulo unitario de proceso. Por ejemplo, el costo de ciclo de vida se puede expresar en el valor corriente presente, donde el valor de costo de construcción sc expresa sustanclalmente en términos del valor corriente presente y el equivalente del valor actual del costo ele operación se puede co putarizar al ajustar el- gasto futuro a un valor actual a través de la contabilidad para el valor tiempo del- dinero en los métodos conocidos por aquellos expertos en la técnica. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones el término "integrado" utilizado con respecto a los tipos de módulo unitario de proceso significa que el tipo de módulo unitario de proceso se compone de una pluralidad de módulos unitarios de proceso en paralelo con cada módulo unitario ele proceso que proporciona una porción de la capacidad do p-occsamionlo dc alimentación máxima de tipo do modulo unitario de proceso y el tipo de modulo uní taño de proceso que se configura tal que cada modulo un tar LO de proceso es 1) capaz de procesar cualquier porción de La alimentación dc planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo, cualquier porción del producto de planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo o cualquier porción de una corriente intermedia particular de la planta de procesamiento dc fluido de hidrocarburo y/o 2) es capaz de completar cualquier elapa de procesamiento particular en la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo, y/o 3) es capaz de comple. ir cualquier porción de un servicio de soporte particular para un tipo de modulo unitario de proceso, una pluralidad de módulos unitarios de proceso o una pluralidad de ti DOS de equipo en la planta de procesam ento en ¡a planta de fluido de hidrocarburo, en cualquiera de 1 , 2 y 3 en Lo anterior sin respecto a la fuente de alimentación respectiva, producto, corriente intermedia, etapa de procesamiento, tipo de modulo unitario de proceso, pluralidad dc módulos unitarios ele proceso o pluralidad de tipos de equ i po Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones la frase "tipos de modulo unitario de proceso dimensionado dc producto" significa un tipo de modulo unitario de procoso cuya capacidad (tamaño) se determina principalmente por la proporción de corriente de producto más valiosa para la planta de procesamiento de fluido de hidroc rburo. La corriente de producto más valiosa es la corriente de producto que produce el ingreso total más alto (por ejemplo ca.it idad de veces del precio del mercado pioducido, no ne esariamente el producto con el valor más alto por unidad do cantidad) . Por ejemplo, para una planta de 1 icuacion de LNG la corriente de producto más valiosa es la corriente de producto LNG. Ejemplos no limitativos de tipos módulo unitario dc proceso dimensionados de producto para una pLanta de licuación ele LNG incluyen unidades contactoras de remoción de gas ac ido, unidades de deshidra tac ón, unidades dosel an i ado ras, unidades i ntercarnb adoras de calor criogénico, unidades compresoras de refrigerante, unidades eLimi fiadoras dc nitrógeno, unidades de licuación, unidades de recuperación de helio y combinaciones de las mismas- Ejemplos no Limitativos de tipos de módulo unitario de proceso que no son tipos de módulo unitario de proceso dimensí onados de producto para una planta de licuación de LNG incluyen unidades de uti 1 idad, unidades de recuperación de azufre, unidades de cogeré rae; i on, unidades de precal en tamien to de gas, unidades captadora de pedazos de metal, unidades compresoras de gas de salida, unidades estabilizadoras de condensado, unidades regeneradoras de remoción de gas ácido y unidades de f ace i onación .
Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones la frase "tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto de costo de construcción alto" significa un tipo de módulo unitario de proceso dimensionado de producto que representa más del 10% del costo de la construcción e una planta de procesamiento de fluido dc; idrocarburo que contiene tal unidad de proceso- Co o se utiliza en la presente y en las reivindicaciones la frase "tipos de módulo unitario de proceso dimensionado de producto de costo de construcción bajo" significa e-1 tipo de módulo unitario de proceso dimensionado de producto que representa menos que 7 por ciento del cosí.o de construcción de una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo que contiene tal unidad de proceso- Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones la frase "recipiente de transportación" significa cualquier recipiente que sea capaz de transportar un producto de fluido de hidrocarburo por tierra o agua. Los recipientes de transportación pueden incluir uno o más de carros sobre rieles, camiones cisterna, barcazas, barcos u otro medio para viajar por tierra o agua. Como se; uf i 1 iza en la presente y en las reivindicaciones la frase "base de gasto de inversión" significa cualquier base de costo que represente los gastos de inversión y no de inversión sobi e una base equivalente de gasto de inversión Los gastos de inversión típicamente representan los costos para diseñar, adquirir, construir, e instalar equipo, asi como cualquier otro costo incurrido por un proyecto antes de la puesta en marcha inicial de la planta o modificación de la planta. Los gastos de inversión, tales como costos de operación continua se pueden transformar a equi valenie de gasios de inversión al determinar el "Valor actual" de tales costos continuos o al determinar el gasto de inversión que afectaría el mismo beneficio económico como los costos continuos Estas técnicas de evaluación económica se emplean comunmente por aquellos expertos en la técnica Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones la frase "intercambiador de calor modular" significa un i nt ercambiador de calor cuya función de intercambio primaria puede ser expandida fácilmente por la adición de m Lereamó i adores cli mensionados sim laies. Como se uliliza en la presente y en las reivindicaciones la frase "circuito de refrigerante" significa las etapas de procesamiento realizadas para prepaiar un refrigerante agotado para su uso subsecuente en realizar una porción de enfriamiento. Un c rcuito refrigerante puede incluir, por ejemplo, compresión del refrigerante agotado a una presión alta, enfriamiento y condensación del refrigerante a alta presión, y un medio para reduc r la presión del refrigerante condensado (por ejemplo, expansión) . Después de que sale el circuito relpgerante un refrigerante puecic^ entrar a un mtercambiador de calor que logra la función de enfriamiento deseada. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones la frase "costo de operación" significa cualquiera de los costos que se incurren durante la operación de rutina de la planta. Por ejemplo, los costos de operación incluyen costos e reparación, salarios y sueldos, costos químicos y de cat-al i zador, y otros costos de operación de planta de rutina. Una modal idad de l a invención incluye una planta de procesamiento de Muido de hidrocarburo. La planta de procesamiento de fl u Ldo de hidrocarburo puede incluir una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso. Para propósitos ejemplares un arreglo general de un tipo de planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo será brevemente descrito con referencia a la Figura 1 que representa una planta de licuación LMG cjompLar. Una planta de licuación de LNG 45 puede consistir de varias secciones de procesamiento discretas- Las secciones de procesamiento ejemplares incluyen las instalaciones de entrada, tratamiento ele gas, deshidratación, licuación de gas, compresión de reírigerante y preparación de re rigerante, cada una de las cuales se puede llevar a cabo en uno o mas tipos de modulo unitario de proceso El concepto se describe mucho mas fácilmente a través del uso de un ejemplo de una planta de licuación de LNG contenida en la Ti gura 1. rl gas de a l Lmentacion se recibe en las inst laciones de entrada, lo cual separa el gas del agua 1 iquida y cualquiera de los líquidos de hidrocarburo (condensado) que puede estar presente. Las instalaciones de enl rada también pueden estabilizar el condensado en un producto sellabLe las instalaciones de enl rada pueden consistir de una unidad captadora de pedazos de metal 30, vanos recipientes de separación (no mostrados), una unidad est abi 1 i adora de condensado 31, una unidad compresora de unidad de gas de salida (no mostrada) para regresar el gas de salida de estabilizador de condensado a la corriente de gas principal, y una unidad de precalentami ento de gas de alimentación 32 La corriente de alimentación se pasa ímcialmente a través de un captador de pedazos de metal y el equ po de separación (no mostrado) para remover el volumen de los componentes que tienden a causar los problemas de inmunización y taponamiento en un proceso criogénico. Los 1 iquidos condensados (condensado de gas) separado de la corriente de gas están generalmente a alta presión, tal como 500 - 1000 ps i q o mas alia y contiene cantidades significantes de metano y etano disueltos. Para la transportación y uso subsecuente, el condensado típicamente se estabiliza en la unidad es tab ilizadora de condensado 31; esto es, La presión de vapor se reduce, típicamente abajo de la presión atmosférica. La remoción de los hidrocarburos ligeros para bajar la presión de vapor no únicamente ncrementa el valor de calentamiento del producto condensado, sino también reduce los problemas potenciales causados por la desgasificación posterior dc los componentes ligeros, ya que la presión y temperatura del condensado cambian durante el transporte y almacenamiento. Las áreas funcionales del proceso principales en el tratamiento de gas y la sección de de deshidratac i ón son el sistema de remoción de gas ácido (AGR) , que incluye la unidad contactora AGR 33 y La unidad regeneradora AGR 34, adsorbente de mercurio (no mosl rado) , y la unidad de deshi dra tací ón 35. Una variedad de procesos se han utilizado para tratar el gas para remover los gases ácidos (I1?S y C02) . Un proceso para tratar una corriente de gas ácido involucra poner en contacto la corriente dc: gas en un recipiente contactor con un solvente (por ejemplo, aminas orgánicas tales como metí Ldietanolami na y otros aditivos) el cual absorbe los gases ácidos y los lleva fuera de la corriente de gas. A fin de que los procesos de este tipo sean económicos, el solvente "rico" se debe regenerar en la unidad regeneradora AGR 34 de modo que se puede reutilizar en el proceso le tratamiento. Esto es, los gases ácidos (tanto C02 come; II S) y los h drocarburos se remueven o sustanclalmente se reducen en el solvente rico antes de que se puedan rehusar en el proceso. FJ solvente rico se puede regenerar al pasarlo en un recipiente regenerador donde sustanclalmente todos los gases ácidos se remueven, después de la cual el solvente regenerado se regresa para el uso en el proceso de tratamiento. Un producto de azufre luego se puede recuperar de H2S al procesar la corriente de gas ácido recuperada a través de una unidad de recuperación de azufre (SRU) 38. Una unidad ele desh dra tación 35, que utiliza cribas moleculares y/o procesos dc: qlicol por ejemplo, remueve el I1?0 a un nivel de punto de condensación compatible con la temperatura de producto LNG de -127°C (-260°F) . Los recipientes absorbentes de deshidratación generalmente pueden ser comprendidos de recipientes paralelos que se pasan por un ciclo desde la dcsh idratací ón del gas de alimentación al modo de regeneración. La sección de licuación del gas 37 generalmente conl i eee una o mas unidades i ntercambí adoras de calor criogénico y opcional mente una o más unidades i n tercambiadoras de calor de enfriamiento para enfriar la corriente de gas natura L desde cerca de la temperatura ambiente a temperalura criogénica mediante el intercambio de calor con uno o más ref igerantes. Los mtercambiadores de calor criogénico utilizados en la unidad intercambí adora de calor criogénico puede ser, por ejemplo, intercainbi adores de calor enrollados espirales, algunas veces referidos como i ntercambiadores de ca Lor enrollados de carrete, o aluminio broncesol dado, intercambiadores de calor de aleta de placa. Las unidades de compresión de refrigerante (no mostradas) toman el refrigerante evaporado que sale de los i ntercambiaclores de calor criogénico y/o intercambiadores de calor de preen fp ami cnto y lo comprimen a una suficiente presión para su condensación y re-uso. Las plantas de licuación de LNG pueden tener uno o más circuitos de compresión de refrigerante que puede usar refrigerantes de componente solo (por ejemplo propano) o refrigerantes mezclados (por ejemplo metano, etano y propano) . Donde dos o más circuitos refrigerantes sc emplean los circuitos respectivos pueden enfriar y condensar la corriente de gas natutal en serie, cn paralelo o en un arreglo de cascada donde un circuito refrigerante se utiliza para enfriar un segundo refrigerante, el cual a su vez enfria la corriente de gas natural. Aunque muchos ciclos de refrigeración se pueden utilizar para licuar el gas natural, los siguientes tres tipos se ilustran ad i ci onaimcnte : (1) "ciclo de cascada" el cual usa refrigerantes de componente solo múltiples en los i ntercambiadores ele calor arreglados progresivamente para reducir l a temperatura del gas a una temperatura de licuación, (2) "ciclo expansor" el cual expande el gas desde una presión alta a una presión baja con una reducción correspondiente en la temperatura, (3) "ciclo de refrigeración de componentes múltiples" el cual usa un refrigerante de componentes múltiples en los intercambiadores de calor- La mayoría de los ciclos de licuación del gas natural usan variaciones y combinaciones de estos tres tipos bá i eos . Un sistema de licuación de gas refrigerante mezclado involucra la circulación de una corriente de refrigeración de componentes múltiples, usualmente después do 1 preenfriamien to con propano u otro refrigerante mezclado. Un sistema de componentes múltiples ejemplar puede comprender metano, etano, propano y opci onalmente otros compuestos I igeros- Sin el preen fr i aun ento, los componentes mas pesados, lales como búlanos y pentanos se pueden incluir en el refrigerante de componentes múltiples. Los refrigerantes mezclados exhiben la propiedad deseable de condensar y evaporar sobre un intervalo de temperatura, las cuales permiten al diseño de dos sistemas de licuación que pueden ser termodinámicamente más eficientes que los sistemas refrigerantes de componente puro. La unidad de preparación refrigerante (no mostrada) con tiene una o más columnas de destilación que se pueden producir de etano de gas desde alimentación, propano, etc., los productos que se pueden utilizar para componer algunos o todos los refrigerantes utilizados dentro de la unidad de 1 icuací ón 37. Otro componente opcional de la sección de licuación de gas 37 o una unidad independiente separada, es una torre de destilación, tal como una torre depuradora (no mostrada), unidad desmetaní zaclora (no mostrada), o unidad desetanizadora 36, que tiene por lo menos la función de remover el pentano y los componentes más pesados del gas de alimentación para prevenir el congelam ento en los mtercambiadores de calor criogénico- Algunas plantas pueden utilizar una unidad desmel an i zadora o unidad deset ani zadora 36 en cambio a fin de producir algunos líquidos de gas natural o productos separados- El gas natural que deja la unidad de deshidratación 35 se puede fraccionar. En esta parte, esquemática de los hidrocarburos de C3+ se separan del gas natural por medio de una columna de dest lación desetan i adora . La fracción ligera recolectada en la parte superior de la columna desetan i zadora se pasa a la unidad de licuación 37. La fracción licuada recolectada en el fondo de la columna desetam zadora se envia a una unidad de frace lonací ón 40 para recuperación del gas de petróleo líquido de C3/C-? (LPG) y el liquido de Cs+ (condensado) . Este arreglo se prefiere si el producto LPG se propone ser vendido 12
separadamente. En ubicaciones del gas de alimentación tiene un contenido de LPG bajo o el LPG tiene valor ba o, la columna desetan adora se puede reemplazar por una torre depuradora que remueve el pentano y los hidrocarburos más pesados a un nivel especificado. Una plañía de LNG también puede incluir una unidad de recuperación de azufre (SRU) 38 y una unidad eliminadora de nitrógeno (NRU) 39, y tal vez una unidad de recuperación de helio (HRU) 38. Se han desarrollado diversos procesos par dirigir La conversión de H2S azufre elemental. La mayoria de los procesos de conversión están basados sobre reacciones de oxidación-reducción donde el H2S se convierte d rectamente a azufre. En los trenes de licuación grandes, el proceso Claus convierte el I12S a azufre aL "quemar" una porción de la corriente de gas acido con aire en un horno de reacción. Esto propo cíona S02 para reacción con el H2S no quemado para formar azufre elemental mediante la reacción Claus: 2H2S + S02 -> 3/2 S2 -i 2H20. Al inal del proceso de licuación 37, eL LNG puede ser tratado para remover el nitrógeno (NRU) y tal vez para recobrar el helio (11RU) 39, si cualquiera esta presente. Los procesos para lograr esta purificación se pueden proporcionar por los concedentcs. Una porc i-ón grande de nitrógeno que puede estar presente en el gas natural típicamente se remueve después de la licuación puesto que el nitrógeno no permanecerá en la (ase liquida durante el transporte del LNG convencional y teniendo nitrógeno en el LNG en el punto de suministro es indeseable debido a las especificaciones de ventas. Para el almacenamiento y/o envió la presión de gas nal ura 1 licuado se disminuye usualmente cerca de la presión atmosférica. Tal reducción de presión frecuentemente es llamada una reducción "de evapopzación final", dando por resultado el gas do evaporizar ion final y el LNG Una ventaja dc tal reducción ele evapor ización final es que los componentes de ebullición bajos Lales como nitrógeno y helio, son por lo menos parcialmente removidos del LNG a lo largo con algún metano. El gas de evaporización final se puede utilizar como gas de combustible en las turbinas de gas de impulso mecánico o en una planta de generación de energía 41. La recuperación dc: helio es opcional dependiendo de la cant idacl de he! ío en la corriente de alimentación de gas natural y el valor del mercado de helio. Las unidades de cogeneracion 41 se pueden utilizar para reducir costos asociados con el uso de energía en operaciones comerciales e industr ales. En una unidad de cogeneración ejemplar 41, una turbina de gas de impulso mecánico, y pulsa un compresor de refrigeración, o un generador de energía eléctrica, tal como una turbina caldeada con gas que impulsa un generador, se utiliza para generar electricidad para suministrar las necesidades eléctricas de la planta. Cualquier energía eléctrica de exceso generada se puede vender a una compañía de energía o se utiliza en -la planta de LNG, y la energía eléctrica se adquiere de la compañí-a de energía únicamente a la extensión necesaria para suplementar la cantidad de energía eléctrica producida por la unidad de cogenerac-i ón 41. Los desechos tales como pérdida de calor se reducen a-1 utilizar el calor generado como resultado de 1-a producción de energía eléctrica para suministrar o por lo' menos contribuir a las demandas de calor y/o enfriamiento para la planta. El calor producido como resultado de la operación de la turbina caldeada con gas se puede extraer de los gases de escape por medio de .intercambiador de calor y se utiliza en las demandas de calentamiento de suministro para la planta, tal como vapor. Alternativamente, el vapor generado para este proceso se utiliza para generar más electricidad en una turbina-generador impulsada con vapor. Una modalidad de la invención -incluye un concepto de diseño para una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo, por ejemplo una planta de licuación de LNG, que es tanto de buen precio en cualquier capacidad de planta como que es expandióle. En modalidades alternativas de la invención una porción de la planta se puede completar y comisionar mientras una porción de expansión de -la misma planta se puede construir. Tal- arreglo tiene -la ventaja de que 1-a producción de hidrocarburo se puede iniciar más pronto que seria permitido al tren completo haber sido construido al mismo tiempo, por lo tanto mejorando la economía del proyecto total - Este tipo de arreglo altera el concepto de un tren a favor de una planta más integrada, más grande que puede tomar más fácilmente ventaja de la economía de escala. Algunas moda L idades de esta invención son particularmente aplicables a un proyecto LNG que se planea para un recurso grande donde un tren de licuación inicial seria construido y después expandido. Tal plan dc desarrollo se podria lograr con alguna preinversión en las fases de construcción iniciales con el-beneficio de reducción del programa requer do de la expansí on . Un método para diseñar, construir y/u operar una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de regeneradores puede incluir diseñar uno o más módulos unitarios de proceso de uno o más tipos de módulo unitario de proceso en sustancia Lmente su eficiencia de procesamiento máxima respectiva. Una eficiencia de procesamiento máxima del módulo unitario de proceso es la capacidad de módulo unitario de proceso o tamaño para un tipo de módulo unitario de proceso que minimiza cualquiera de uno o más del costo de construcción del módulo unitario de proceso total por unidad de capacidad de modulo unitario de proceso, el costo de operación del módulo unitario de proceso total por unidad de capacidad de módulo unitario de proceso, el costo de ciclo vital del módulo unitario de proceso total por unidad de capacidad del module; unitario de proceso o combinaciones de tales costos. Preferiblemente la eficiencia de procesamiento máxima se determina con respecto al costo de ciclo vital del módu Lo unitario de proceso total por unidad de capacidad del módulo unitario de proceso ya que esta medida se ajusta mejor para realizar el costo total mas bajo para una planta de procesa iento de fluido de hidrocarburo sobre la vida de tal-planta. El costo de ciclo vital es una medida comb nada del costo de construcción y costo de operación de un tipo de equipo o módulo unitario de proceso. Cualquier medida de costo que se utiliza es preferiblemente para ajustar el costo a una base de costo de capital. Los costos no de capital, tal como costos de operación continuos, se pueden comparar equivalentemente a los gastos de inversión al determinar el "Valor Actual" de lales costos continuos, que es una técnica comúnmente empleada por aquellos expertos en la técnica. La eficiencia de procesamiento sustanclalmente máximo está alternativamente dentro del 25 por ciento de la eficiencia de procesamiento máxima actual. Alternativamente, l a eficiencia de procesamiento sustanclalmente máxima está dentro del 20, 15, 10 o 5 por ciento de la eficiencia de procesamiento má i ma actual . Para determinar la eficiencia de procesamiento máxima de un módulo unitario de proceso, se determina la relación de coste; y capacidad de diseño para uno o más artículos del equipo. Preferiblemente, se determina la relación de costo y capacidad de diseño para los artículos de equipo de coste; más alto. Esta relación cuenta para los límites de diseño para aquellos tipos de equipo al adicionar eL equipo paraleLo, cuando el limite de diseño se alcanza para una pieza sola de equipo. El costo total para un módulo unitario de proceso puede incluir la suma del costo de equipo principal, costo de oqu i po menor y costo de instalación. Los dos últimos costos se expresan usualmente como una fracción del costo de equipo principal basado en los módulos similares actúa Lmente construidos en el pasado. Los costos de instalación incluyen el costo de otras piezas de ferretería l-al como tubos, válvulas y adaptadores, los costos de mano de obra para instalar y los costos de otros artículos incidentales, tales como, consumibles de soldadura y herramientas. Por ejemplo, los tipos de quipo principales de un módulo unitario de proceso desetanizador puede consistir ele una columna ele destilación, varios i ntercarnbi adores de calor, tambores separadores, y bombas. Una vez que la relación de costo-capacidad se determina, la eficiencia de procesamiento máxima se puede encontrar al local zar el costo mínimo por capacidad del módulo unitario de proceso a través de cualquier técnica de optimización estándar. Por ejemplo, para los módulos unitarios de proceso complicados la pieza sola más costosa del equipo se puede utilizar como una apro imación del costo del módulo unitario de proceso total. Al ternativamente, las piezas múltiples de equipo de los tipos dc equipo múltiples se pueden ut üizar para aproximar el cosió de módulo unitario de proceso total. Preferiblemente, se util izan uno o más de los tipos de equipo de construcción dc costo alto. Por ejemplo, un módulo unitario de proceso es desetanizador puede consistir de una columna de destilación, varios intercambiadores de calor, tambores separadores y bombas. El artículo de equipo solo más costoso en el módulo puede ser La co umna desetam zadora que se puede utilizar para aproximar la relación de costo-capacidad del módulo del conjunto. Una vez que la relación costo-capacidad se determina o se aproxima, la eficiencia de procesamiento máxima se puede encontrar localizando el costo minimo por capacidad de módulo unitario de proceso a través de cualquier técnica de optimización estándar. La eficiencia de procesamiento máxima se dirigirá hacia la capacidad más grande hasta que se alcance algún costo, fabricación, materiales, transportación o límite de instalación. Por ejemplo, el tamaño de ios intercambiadores de calor criogénico se puede limitar al fabricar técnicas y/o limites de t i anspor tací on de equipo. La construcción de LNG para una capacidad más alta que se puede acomodar mediante un i nte rcambiador criogénico solo necesitarla utilizar dos intercambiadores mas pequeños en paralelo. Esta división del servicio del mi ercarnbi ador y el uso de los mtercambiadores más pequeños pueden negar las ventajas de las economías naturales de escala. Esta filosofía de diseño busca determinar el tamaño óptimo para un modulo unitario de proceso de los tipos de módulo unitario de proceso respectivos incluidos en una planta de procesa iento de fluido de hidrocarburo seleccionada. Una vez que el tamaño óptimo se determinan Luego los módulos unitarios de proceso múltiples de un tipo dc modulo unitario de proceso que se diseña en sustanclalmente su eficiencia de procesamiento máxima se pude integrar en unidades paralelas de capacidad más grande, ya sea i ni cialmen te durante la construcción de la primera fase ele una planta o cuando se expande una planta existente para proporcionar la capacidad de procesamiento de alimentación adicional para un tipo de modulo unitario de proceso particular. Para el diseño de dos o más de los tipos de módulo unitario ele proceso i nc Luyen módulos unitarios de proceso en su eficiencia de procesamiento máxima respectiva en la planta más económica se puede construir, operar y expandir conforme las condiciones del mercado lo dicente. Las filosofías de diseño previas se han enfocado en cl diseño y const ruccion de la pieza más cosLosa de equipo precisamente suficiente grande para cumplir la capacidad de procesamiento ele planta deseada y luego diseñar el otro equipo y unidades para igualar la capacidad de la pieza más costosa del equipo. Una modalidad de la invención actual abandona esta filosofía previa y diseña los módulos unitarios de proceso de los tipos de modulo unitario de proceso múltiples en su eficiencia de procesamiento máxima respectiva. Una vez que la eficiencia de procesamiento máxima de un tipo de módulo unitario de proceso se determina, luego uno o mas de los módulos unitarios de proceso se pueden incluir en un diseño para cumplir la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta deseada para una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. Las metodologías de diseño discutidas en la presente también son aplicables para expandir la capacidad de una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo existente. Una planta de procesamiento dc fluido de hidrocarburo existente también se puede expandir, antes o después de la comisión, al adicionar uno o mas módulos unitarios de proceso adicionales a los módulos unitarios de proceso existentes a fin de expandir la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de tipo de módulo unitario de proceso. En modal íelades alternativas, los módulos unitarios de proceso múltiples se pueden integra tal que los módulos unitarios de proceso múltiples actúan como una unidad de procesamiento común so La dentro de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. Ejemplos de tipos particulares de integración incluyen módulos unitarios de proceso que están integrados paralelos y/o integrados internamente. Los integrados paralelos incluyen, por ejemplo, donde dos o más módulos unitarios de proceso comparten una o más corriente de entrada comunes y una o más corriente de salida comunes. El integrado internamente incluye, por ejemplo, uno o más módulos unitarios de proceso que contienen ciertos tipos de equipo que comparten una o más corrientes de entrada comunes y una o más corrientes de sa-lida comunes. La Figura 2A proporciona una representación gráfica de una configuración unitaria de proceso ejemplar una unidad contactora de remoción de gas ha sido integrada que podria ser una parte de una planta de licuación de LNG. La Figura 2A representa una corriente de alimentación común 11 que contiene gas natural ácido (es decir que contiene dióxido de carbono (C02) y sulfuro de hidrógeno (H2S) ) que entra en al unidad contactora de remoción de gas ácido 10. Como se puede parecer en la figura, la unidad contactora de remoción de gas ácido ejemplificada 10 se compone actualmente de dos módulos unitarios de proceso integrados, paralelos. Después de que se separa, la corriente de alimentación fluye a los primeros intercambiadores de calor 12 y 12a de los módulos unitarios de proceso respectivos para calentar antes los contactores de solvente entrante 13 y 13a. En los contactores de solvente 13 y 13a, la corriente de alimentación gaseosa 11 se coloca en contacto con un solvente pobre 14. El solvente 14 puede ser, por ejemplo, un solvente de amina, y se representa que entra a la unidad contactora de remoción de gas ácido 10 como una corriente antes de que se separe y se envíe a los módulos unitarios contactores de remoción de gas ácido respectivo. En los contactores de solvente 13 y 13a, los gases ácidos (gas H2S, otros componentes que contienen azufre, y/o C02) contenidos en la corriente de alimentación 11 se disuelve en el solvente liquido 14. La porción de hidrocarburo gaseoso restante de la corriente de alimentación sale de l a parte superior de los contactores de solvente como una corriente de gas natural dulce 20. Después de la salida de los contactores de gas de ácido respectivos las corrientes de gas natural respectivas se combinan en una corriente de gas naturaL dulce sola 20. EL solvente rico de corte en bruto 16 y 16a (es decir que contiene gases ácidos, algún metano y solvente) sale del fondo dc los contactores de solvente 13 y 13a y entra a Los tambores de evaporación instantánea 15 y 15a. En los tambores de evaporación instantánea 15 y 15a, la presión del solvente rico de corte en bruto 16 y 16a se reduce, produciendo de esla manera un metano que contiene gas de evaporación instantánea que se puede utilizar como gas de combustibLe 21 para una planta. Después de la salida los tambores de evaporación instantánea respectivos 15 y 15a las corrientes de gas de combustibles respectivas se combinan en una corriente de gas de combustible sola 21. Las corrientes líquidas 17 y 17a que dejan -los tambores de evaporación instantánea 15 y 15a son comprendidos de solvente rico (es decir contiene gases ácidos y solventes) y fluyen a los segundos íntercambiadores de calor 18 y 18a donde las corrientes líquidas 17 y 17a se calientan antes de dejar la unidad contactora ele remoción de gas ácido 10 para la regeneración en una unidad de regeneración de remoción de gas ácido (no mostrada) . Después de la regeneración, el solvente pobre caliente 14 pasa a través de los segundos i nte rcarnbi adores de calor 18 y 18a donde el solvente pobre 14 se enfría mediante el intercambio de calor con las corrientes liquidas 17 y 17a que salen de los tambores de evaporación instantánea 15 y 15a. El soLvente pobre 14 se enfria adíe Lonalmente mediante intercambiadores de calor de ventilador de aleta 19 y 19a antes de ser bombeados por las bombas 20 y 20a en los contactores de solvente 13 y 13a. La figura 2B representa una segunda unidad contacfora de remoc LÓn de gas ácido ejemplar 10 que contiene tres módulos unitarios de proceso integrados paralelos. Las figuras 2A y 213 muestran dos ejemplos de los módulos unitarios de proceso que están integrados en paralelo. FJ nivel de integración en un tipo de módulo uní tario de proceso puede variar y los ejemplos representados en las Figuras 2A y 2B no se proponen limitar la invención. Adici onalmente, las unidades contactoras de remoción de gas ácido representadas en las Figuras 2A y 2B son ejemplares de un esquema de flujo unitario contador de remoción de gas ácido particular y el arreg Lo de equipo y no se propone limitar la invención. Otras maneras de integración de módulo unitario de proceso, el esquema de flujo unitario contactor de remoción de gas ácido y el arreglo de equipo se propone ser incluidos dentro del alcance de La invención. Al integrar múltiples módulos unitarios de proceso cada uno que tiene un tipo de módulo unitario de proceso, se puede obtener la flexibilidad de operación incrementada. En una modalidad alternativa, se integran dos o más tipos de módulo unitario dc proceso. En una modalidad alternativa, se integran tres, cuatro, cinco, seis o todos los tipos de módulo unitario de proceso de una planta de procesamiento de fLuido de hidrocarburo. Una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo diseñada o construida con tipos de módulo unitario de proceso múltiple const tuida de uno c; más módulos unitarios de proceso diseñada en su eficiencia de procesamiento máxima respectiva puede tener tipos de módulo unitario de procese; con capacidades de procesamiento de alimentación máximas respectivas diferentes. Debido a que los módulos unitarios de proceso diferentes se diseñan a un objet i vo de eficiencia económico, como es opuesto a igualar un objetivo de capacidad, los tipos de módulo unitario de proceso respectivos no son necesariamente de una capacidad de procesamiento de alimentación máxima idéntica. En modalidades alternativas de la invención, la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de tipos de módulo unitario de proceso diferentes puede: diferir por más de 10 por ciento. En modalidades alternativas, un tipo de módulo unitario de proceso puede tener una capacidad de procesamiento de alimentación máxima que es menor que 85 u 80 por ciento o un segundo y/o tercer tipo e modulo unitario de proceso. En una modalidad alternativa de la invención la eficiencia de procesamiento máxima se determina por un tipo de módulo unitario de proceso y se determina una configuración unitaria dc proceso estandarizada. Dos módulos unitarios de proceso de manera sustancial igualmente configurados son módulos unitarios de proceso que tienen sustanclalmente el mis o esquema de flujo de proceso general. Por ejemplo, un esquema de flujo de proceso para módulo unitario de proceso incluye por lo menos el arreglo de tipos de equipo y el arreglo de rutas de flujo para transportar los fluidos de proceso entre los tipos de equipo. La con iguración unitaria de proceso estandarizada luego se puede repetir para módulos unitarios de proceso múltiples para un t po de módulo unitario de proceso en una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. Preferiblemente la configuración unitaria de proceso estandarizada también es de un tamaño de capacidad estandarizada. Los módulos unitarios de proceso de manera sustancial igualmente dimensionados son módulos unitarios de proceso que preferiblemente tienen la misma capacidad de procesamiento. Alternativamente, los módu Los un tarios dc proceso igualmente di mensionados son módulos unitarios de proceso donde su capacidad está dentro dc 15 por ciento deL uno al otro. Alternativamente, su capacidad está dentro de 10, 5 o 2 por ciento de uno ai otro. De esta manera un módulo unitario de proceso estandarizado se puede repetir en paralelo para expandir la capacidad de procesamiento de al ¡mentación máxima del tipo del módulo uní tario de proceso en ya sea una planta micialmente diseñada o construida o para expandir la capacidad de procesamiento de al imentación máxima de una planta existente. En cualquier caso, los módulos unitarios de proceso estandarizados individuales se integran preferiblemente para proporcionar flexibi 1 idad operacional . Un modulo unitario de proceso puede estar comprendido de uno o más tipos de equipo diferentes. En una modaLidad alternativa de la invención, los tipos de equipo que conforman unos módulos unitarios de proceso estandarizados son de manera sustancial igualmente d i mensionados y/o igualmente configurados. Dos piezas de manera sustancial igualmente dimensionadas de equipo significan que Las dos piezas de equipo tienen aproximadamente la misma capacidad de procesamiento. Preferiblemente, su capacidad está dentro del 15 por ciento de uno al otro. A ternativamente, su capacidad está dentro de 10, 5 o 2 por ciento de uno al otro. Dos piezas de manera sustancial igualmente configuradas de equipo son de esencialmente el mismo diseño. Si dos piezas de equipo son fabricadas e instaladas en diferentes tiempos el fabricante del equipo puede esperar hacer cambios o mejoras increméntales al equipo, sin embargo, -las dos piezas de equipo permanecerán esencialmente del mismo diseño a la extensión son relativamente intercambiables. Mediante la estandarización de los módulos unitarios de proceso y/o tipos de equipo que comprende los módulos unitarios de proceso un diseñador, constructor, u operador de una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo puede realizar una planta de costo más eficiente. Por ejemplo, un diseñador de planta puede diseñar un módulo unitario de proceso solo y repetir el diseño para a Lanzar una capacidad de procesamiento de alimentación máxima del tipo de módulo unitario dc proceso deseado. Así produce los costos de diseño. En esencia el diseño de módulo unitario de proceso se puede realizar múltiples veces. Los ahorros se pueden real izar cuando se construye una planta con módulos unitarios de proceso estandari ado al obtener precios de compra más bajos para múltiples de ciertos tipos de equipo idénticos. Adicionalmente, al dirigir los tamaños de equipo que se pueden proporcionar por los fabricantes múltiples, la licitación competitiva se puede utilizar para obtener costos más bajos. Por ejemplo, donde un diseñador o constructor de planta desea un módulo unitario de proceso o tipo de equipo de una cierta capacidad grande y es únicamente uno o fabricantes limitados para un tipo de equipo de un cierto tamaño grande, la capacidad deseada se puede obtener utilizando piezas de capacidad más pequeñas múltiples de equipo que los múlt iples fabricantes pueden proporcionar. Así el costo de equipo total para una cierta capacidad deseada puede actualmente sea más bajo al comprar piezas de capac dad mas pequeñas múltiples de equipo. ?dicionalmente, las partes de repuesto comunes se p?eden almacenar para reparaciones no programadas reduciendo o retardando de esta manera las compras de partes de reemplazo. Los ahorros se pueden realizar en la operación de una planta con los módulos unitarios de proceso estandarizados y/o tipos de equipo debido a que los operadores de la planta únicamente tendrán que aprender como operar y reparar un numero lim tado de módulos unitarios de pi oceso y/o tipos de equipo. En una modalidad alternativa de la invención, se proporciona una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo con sensibilidad de capacidad de procesamiento de alimentación significante. Una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo que contiene tipos de módulo unitario de proceso comprendidos de módulos unitarios de proceso integrados múltipLes puede tener flexibilidad de capacidad de procesamiento de alimentación de planta considerable. Por ejemplo un tipo de módulo unitario de proceso dentro de cada cuatro módulos unitarios de proceso integrados, igualmente di mens i onados podiían ser operados en una manera estable por lo menos a 25, 50, /5 y 100 por ciento de su capacidad de procesamiento de al i mentación máxima al colocar en servicio o al retirar de la línea uno o más módulos unitarios de proceso respectivo. Donde Los tipos de módulo unitario de proceso múltiples están dentro de cada uno de los módulos unitarios de proceso, los tipos de modulo unitario de proceso respectivos también se pueden operar en capacidades de procesamiento de alimentación múltiples. La flexibilidad de capacidad de procesamiento de alimentación adicional podría ser realizada a través del uso de tipos de equipo integrados múltiples dentro de un modulo unitario de proceso, proporcionando de esta manera flexibilidad adicional en al capacidad de procesamiento de alimentación. Alternat vamente, ciertos tipos de módulo unitario de proceso podrían incluir velocidad variable (capacidad variable) equipo como es opuesto al equLpo de velocidad fija (capacidad fija). Por ejemplo, los compreso-es podrían ser acoplados a motores el-ccLncos de velocidad variable como es opuesto a las turbinas de gas ele velocidad f ja. En una modalidad aLternativa, La planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo puede toner una capacidad de procesamiento de alimentación mínima de planta que es 75 por ciento o menos que la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta. Alternativamente, la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo puede tener una capacidad de procesamiento de alimentación minima de planta que es 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30 o 25 por ciento o menos que la capacidad de procesamiento ele alimentación máxima de planta. El diseño, construcción y metodologías de operación discutidas en lo anterior son particularmente adecuados para las plantas de licuación de LNG más grandes y/o plantas de licuación de LNG que incrementan la capacidad a través del tiempo para llegar a ser plantas de licuación LNG grandes. En una modalidad la planta de licuación de LNG tiene una capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta de mayor que 4 millones de toneladas por año de capacidad (MTA) . En modal dades alternativas, la planta de licuación de LNG t Lene una capacidad dc procesamiento de alimentación máxima de planta de mayor que 5, 6, 7, 8 o 9 millones de toneladas por año (MTA) . En una modalidad la planta de licuación de LNG puede expandirse a través del tiempo para ser una planta de licuación en LNG grande como previamente se discute. En una modalidad la planta de licuación de LNG comienza en una capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta dc primera fase de 1 a 5 MTA. En modalidades alternativas, la planta de licuación de LNG comienza en una capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta de primera fase de 1.5 a 4.5, 2.0 a 4, o 2.5 a 3.5 MTA. En una modalidad la planta de licuación de LNG se expande en fase en un tamaño de expansión de fase en los incrementos de capacidad de procesamiento de alimentación máximos de planta de 1 a 5 MTA. En modalidades alternativas, la planta de licuación de LNG se expande en fases en un tamaño de expansión de fase en incrementos de capacidad de procesamiento de alimentación máximos de planta de 1.5 a 4.5, 2.0 a 4, o 2.5 a 3.5 MTA. En una modalidad, la planta de licuación de LNG se expande en una primera fase y 1 a 6 fases subsecuentes. Alternativamente, la planta de licuación de LNG se expande en una primera fase y 2 a 5, o 2 a 3 fases subsecuentes . Una modalidad de la invención incluye expandir la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta de una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo al expandir la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de uno o más de los tipos de módulo unitario de proceso pero menos que todos los tipos de módulo un tario de proceso incluidos en la planta de procesamiento. de fluido de hidrocarburo. En una modalidad, los tipos de módulo unitario de proceso son tipos de módulo unitario de proceso di mensionados de producto. Los tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto son tipos de módulo unitario de proceso cuya capacidad (tamaño) se determina principal ente por la proporción de producto más valioso para la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. En una planta de licuación de LNG la corriente de producto más valiosa es LNG. Esta modalidad de la invención se puede i mp 1 ementar con uno o más de los varios aspectos de la invención descritos en la presente. En una modalidad de la invención una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo existente que está comprendido de uno o más tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto que tienen módulos unitarios de proceso dimensionados del producto diseñados en su eficiencia de procesamiento máxima respectiva se expanden al expandir la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de uno o más de los tipos de módulo unitario del proceso dimensionado de producto que todos los tipos de módulo unitario de proceso d i ensí onados de producto incluidos en la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. Como se discute previamente, una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo diseñada o construida con tipos de módulo un tario de proceso múltiples constituida de uno o más módulos unitarios de proceso diseñados en su eficiencia o procesamiento máxima respectiva puede tener tipos de módulo unitario de proceso con capacidades de procesamiento de alimentación máximas respectivas diferentes. Debido a que los módulos unitarios de proceso diferentes se diseñan a un objetivo de eficiencia económica, como es opuesto a igualar un objetivo de capacidad, los tipos de módulo unitario de proceso respectivos no son necesariamente de una capacidad de procesamiento de alimentación máxima idéntica. Una modalidad de la invención toma ventaja de las capacidades de procesamiento de alimentación máxima desigual de los tipos de módulo unitario de proceso diferentes en expandir una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. En esta modalidad la capacidad de procesamiento de alimentación máxima se puede expandir al adicionar módulos unitarios de proceso di mensionados de producto adicionales para los tipos de módulo unitar o de proceso dimensionado de producto que requieren capacidad adicional para incrementar la capacidad de procesamiento máxima de planta mientras no adiciona módulos unitarios de proceso dimensionados de producto adicionales a uno o más de los tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto que no requieren capacidad de procesamiento de alimentación máxima adicional para incrementar la capacidad procesamiento de alimentación máxima de planta. Para el uso de tal esquema de expansión del costo de ciclo vital de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo se puede bajar como es comparado a los esquemas de la técnica previa. Una modalidad alternativa incluye una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo que comprende de uno o más tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto de costos de construcción alto y uno o más tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto de costo de construcción bajo donde por lo menos uno de los tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto de costo de construcción bajo tiene una capacidad de procesamiento de alimentación máxima que es por lo menos 110 por ciento de la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de por lo menos uno de los tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto de costo de construcción alto. Esta modal Ldad de la invención se puede implementar con uno o más de los diversos aspectos de la dimensión descritos en la presente. Esta modalidad se puede utilizar para una planta de licuación de LNG que produce LNG. En modalidades alternativas de la invención, la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de uno o más tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto de costo de construcción ba o es por lo menos 115, 125, 135 o 150 por ciento de la capacidad de procesamiento de 33
alimentación máxima de por lo menos uno de los tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto de costo de construcción alto. En modalidades alternativas los tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de producto de costo de construcción alto tiene un costo de construcción total por unidad de capacidad de procesamiento de alimentación máxima que es 1.25, 1.5, 1.75 o 2.0 veces o más grande que el costo de construcción total por unidad de capacidad de procesam ento de alimentación máxima de los tipos de módulo unitario de proceso dimensionados de costo de construcción bajo, fn modalidades alternativas los tipos de modulo unitario de proceso dimensionados de producto de costo de construcción ba o se seleccionan de las unidades contactoras de remoción de gas ácido, unidades de desln dra tací ón, unidades de fraccionación, unidades eliminadoras de nitrógeno, y unidades recuperadoras de helio. En modalidades al ternativas los tipos de módulo unitario de proceso dimens onados de producto de costo de construcción alto se seleccionan de unidades de instalaciones de entrada (es decir unidad captadora de pedazos de metal, unidad de precalentamiento de gas y unidad estabilizadora de condensado) , unidades de compresión de refrigerante, unidades nte rcambiadoras de calor criogénico y unidades de licuación. En una modalidad alternativa de una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase se puede expandir mientras que la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase está produciendo productos de fluido de hidrocarburo. Este método se puede utilizar para una planta de licuación de LNG que produce LNG. En esta modalidad, se puede proporcionar una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase. La planta de procesamiento de hidrocarburo de primera fase puede ser comprendida de una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso y los tipos de módulo unitario de proceso respectivos pueden ser comprendidos de uno o más de módulos unitarios de proceso. El método pueden inclu r producir un fluido de hidrocarburo (por ejemplo LNG) de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase mientras que construye uno o más módulos unitarios de proceso adicionales para uno o más de los tipos de módulo unitario de proceso incluidos en la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase. El método puede incluir colocar el uno o más módulos unitarios de proceso adicionales en servicio e integrar los módulos unitarios de proceso adicionales con los módulos unitarios de proceso adicionales de un tipo de módulo unitario de proceso para proporcionar una segunda planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de capacidad incrementada. El método puede incluir producir fluido de hidrocarburo (por ejemplo LNG) de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de segunda fase. Esta modalidad de la invención se puede implementar con uno o más de varios aspectos de la invención descritos en la presente. En modalidades alternativas del método los módulos unitarios de proceso adicionales se pueden colocar en servicio mientras que producen fluidos de hidrocarburo en la planta de primera fase o se colocan en servicio durante los períodos de inope r t i vidad limitados. En una modalidad el método puede incluir colocar el uno o más módulos unitarios de proceso adicionales en servicio mientras que producen fluidos de hidrocarburo de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase. Provisiones para instalar las unidades adicionales integradas pueden ser incluidas con la planta de procesamiento de hidrocarburo de primera fase y pueden incluir coordinadores, v lvulas de bloqueo válvulas de aislamiento, válvulas de compensación, pestañas de pantaLla, cortinas de pantalla, cabezales y múltiples. En una modalidad el método puede incluir producir fluidos de hidrocarburo de la planta de procesamiento de hidrocarburo de primera fase mientras que por lo menos parcialmente logra colocar el uno o más módulos unitarios de procesamiento adicionales en servicio. En una modalidad el método puede incluir no producir fluidos de hidrocarburos de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburos de primera fase mientras que por lo menos parcialmente logra colocar el uno o más módulos uní taños de proceso adicionales en servicio. En una modalidad el método puede incluir no producir fluidos de hidrocarburo de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase por menos de 30 días mientras que por lo menos parcialmente logra colocar el uno o mas módulos unitarios de proceso adicionales en servicio. En modalidades alternativas el método puede incluir no producir fluidos hidrocarburo de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase por lo menos de 20, 10, 5, 2 o 1 día mientras que por lo menos parcialmente logra colocar el uno o mas módulos unitarios de proceso adicionales en servicio. El método se puede utilizar para incrementar la capac Ldad de procesamiento de alimentación máxima de planta en una manera económicamente ventajosa. Por ejemplo, la capacidad procesamiento de alimentación máxima de planta se puede incrementar mientras que continúa produciendo fluidos de hidrocarburo en una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo de primera fase o al apagar la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo por únicamente un tiempo imitado. De esta manera la planta de primera fase pueden continuar haciendo productos valiosos mientras que se expande, evitando o reduciendo de esta manera la pérdida de ingresos. Alternativamente, los módulos unitarios de proceso adicionales se pueden colocar en servicio mientras que la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo en inopera ti v dad para mantenimiento programado. Además el método se puede utilizar par construir una planta de primera fase relativamente mas pequeña, colocar la planta de primera fase de servicio para generar los ingresos de producto y luego expandir la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta una vez que la corriente del ingreso del producto se estábil iza. Esta expansión escalonada se puede repetir conforme un plan de desarrollo de recurso se expanda y/o como los compradores se identifiquen para los productos dc planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. En una modal idad la planta de licuación de LNG comienza en una capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta de primera fase de 1 a 5 MTA. En modalidades alternativas, la planta de licuación de LNG comienza en una capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta de primera fase de 1.5 a 4.5, 2.0 a 4, o 2.5 a 3.5 MTA. En una modalidad la planta de licuación de LNG se expande en fases en un tamaño de expansión de fase en los incrementos de capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta de 1 a 5 MTA. En modalidades alternativas, la planta de licuación de LNG se expande en fases en un tamaño de expansión de fase en los incrementos de capacidad de procesamiento de alimentación máximos de planta de 1.5 a 4.5, 2.0 a 4, o 2.5 a 3.5 MTA. En una modalidad, la planta de licuación de LNG se expande en una primera fase y 1 a 6 fases subsecuentes.
Alternativamente, -la planta de licuación de LNG se expande en una primera fase y 2 a 5, o 2 a 3 fases subsecuentes. De esta manera los costos de planta de capital se pueden equilibrar más uniformemente con la generación de ingreso, bajando de esta manera un costo de ciclo vital de la planta al- retardar la inversión de capital a un tiempo posterior cuando las condiciones del- mercado puedan ser más favorables. Una modalidad de la invención incluye un método para producir fluidos de hidrocarburo. El método incluye proporcionar una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo que tiene una capacidad de procesamiento de alimentación máxima de planta, la planta que comprende una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso y que tiene por -lo menos un primer circuito refrigerante. El primer circuito refrigerante puede incluir por lo menos un primer tipo de servicio compresor de refrigerante comprendido de uno o más de los primeros compresores refrigerantes originales en paralelo. El método puede incluir expandir la capacidad de procesamiento de alimentación máxima de la planta al adicionar por lo menos un primer compresor de refrigerante adicional al primer tipo de servicio compresor de refrigerante, donde el primer compresor de refrigerante adicional se integra con uno o más de los primeros compresores refrigerantes originales dentro del primer tipo de servicio compresor de refrigerante. El método puede incLuir producir un fluido de hidrocarburo (por ejemplo LNG) en La planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo (por ejemplo planta de licuación de LNG) después del inicio de la etapa de expansión. Esta modalidad de la invención se puede impl ementar con uno o más de los diversos aspectos de la invención descritos en la presente. Esta modalidad se puede ut?lear para una planta de licuación LNG que produce LNG. En modalidades alternativas los compresores pueden ser de cierto carácter para aumentar el diseño, construcción y operación de una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. En una modalidad el método puede incluir por lo menos uno de los primeros compresores refrigerantes originales y por lo menos uno de los primeros compresores refrigerantes adicionales que son de manera sustancial igualmente dimensionados . En una modalidad el método puede incluir por lo menos uno de los primeros compresores refrigerantes originales y por lo menos uno de los primeros compresores refrigerantes adicionales que son de manera sustancial igualmente de manera mecánica configurados. En una modal Ldad el método puede incluir los primeros compresores refrigerantes originales que se comprenden de una pluralidad de primeros compresores refrigerantes y la pluralidad de los primeros compresores refrigerantes originales que tienen una capacidad de procesamiento combinada máxima donde la capacidad de procesamiento combinada máxima es menor que la capacidad de procesamiento de compresor comercialmente disponible más grande para ese servicio. En una modalidad, el método puede incluir cada una de la pluralidad de los primeros compresores refrigerantes originales que tienen una capacidad de procesamiento menor que la capacidad de procesamiento del compresor comerc almente d sponible mas grande. Como se discute previamente, los ahorros se pueden real zar cuando se construye una planta con módulos unitarios de proceso estandap zados al obtener precios de compra más balos para múltiples idénticos de ciertos tipos de equipo, por ejemplo, compresores. Adi clonalmente, al dirigir los tamaños de compresor que se pueden proporcionar por los múltiples fabricantes, se pueden utilizar la licitación competitiva para obtener costos más bajos. Por ejemplo, donde un diseñador o constructor de planta desea un módulo unitario de proceso que tiene una cierta capacidad de compresión, puede ser únicamente o un número ilimitado de fabricantes de ciertos compresores de tamaño grande. Alternativamente, los compresores de capacidad más pequeña múltiples que se pueden proporcionar por los múltiples fabricantes se pueden utilizar para obtener la capacidad deseada, bajando de esta manera potencí al mente el costo del circuito de compresión total. En una modalidad del método puede incluir los primeros compresores de refrigerante originales/adicionales que son compresores de impulso eléctrico-motor . En una modalidad el método puede incluir los primeros compresores de refrigerante originales y/o adicionales que son compresores de impulso de gas-turbina. Dependiendo de las circunstancias, puede ser deseable usar compresores de impulso eléctpco-motor de velocidad variable que tienen el beneficio de que son capaces de operar sobre un intervalo de capacidades. Especialmente cuando la planta se acopla con una unidad de cogeneración que genera suficiente electricidad para los compresores de impulso eléctrico. Las unidades de cogeneración se pueden utilizar para reducir costos asociados con el uso de energía para los impulsos compresores. En un sistema de cogeneración ejemplar, un generador de energía eléctrica, tal como una turbina caldeada con gas impulsa un generador, se puede utilizar para generar electricidad para suministrar las necesidades eléctricas de los compresores de impulso de motor eléctrico. Los desechos tales como pérdida de calor se pueden reducir al utilizar el calor generado como resultado de la producción de energía eléctrica para suministrar o por lo menos contribuir a las demandas de calor y/o enfriamiento para la planta. El calor producido tiene como resultado de operación de la turbina caldeada con gas se puede extraer de los gases de escape por medio de los hervidores de calor de desecho utilizados para generar vapor que sc puede utilizar en las demandas de calentamiento de suministro para la planta. Alternativamente, el vapor generado en el hervidor de calor de desecho se puede generar para utilizar para genera más electricidad en una turbina-generador impulsada con vapor. Donde la capacidad de operación variable no es importante o hay nsufíciente electricidad disponible, las turbinas de gas pueden alternativamente ser deseables- En una modalidad el método puede incluir el primer circuito de refrigerante que incluye ademas uno o mas intercambiadores ele calor de placa de aleta y/o uno o más mtercambiadores de calor enrollados espirales, en donde los intercambiadores de calor respectivos se adaptan para enfriar una corriente de gas natural a través del intercambio de calor con un refrigerante comprendido por los primeros compresores refrigerantes. En una modalidad el método puede incluir el uno o mas i ntercambiadores de calor de placa de aleta, por ejemplo mtercambiadores de calor de placa de aleta de aluminio broncesoldado . Alternativamente, la pluralidad de mtercambiadores de calor de placa de aleta se puede arreglar en una caja fría. Tradic onalmente los mfercambiadores de calor enrollados espirales grandes se han utilizado para proporcionar el área de superficie necesaria en las plantas de licuación de LNG grandes. Sin embargo, estos ntercambiadores de calor enrollados espirales grandes frecuentemente son mas costosos comparados a los mtercambiadores de calor de placa de aleta. En algunos casos puede ser más económico multiplicar conjuntamente los mtercambiadores de calor de placa de aleta más pequeños múltiples en una caja fría en lugar de utilizar un i ntercambiador de calor enrollado espiral grande. Como previamente es discutido, los ahorros se pueden realizar cuando se construye una planta con módulos unitarios del proceso estandarizado al obtener precios de compra más bajos para múltiples de ciertos tipos de equipo idénticos, por ejemplo intercamb ladores de calor de placa de aleta. Ad LCI onalmente, a l dirigir los mtercambiadores de calor de placa de aleta más pequeños que se pueden proporcionar con los múltiples fabricantes, la licitación competitiva se puede utilizar para obtener costos mas bajos. Una modalidad de la invención incluye un método para producir fluidos de hidrocarburo que utilizan una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo donde la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo se comprende de una pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso y cada una de la pluralidad de tipos de modulo unitar o de proceso se comprende de uno o más módulos unitarios de proceso. Esta modalidad se puede utilizar para una planta de licuación de LNG que produce LNG. FJ método puede incluir proporcionar una planta de licuación de LNG de primera fase al proporcionar por lo menos un módulo unitario de proceso original para cada tipo de módulo unitario de proceso incluido en la pluralidad de los tipos de módulo unitario de proceso. La planta de primera fase puede ser una planta independiente que se puede colocar en servicio para iniciar los ingresos de producto de generación. El método puede incluir proporcionar una planta de 1 i cuación de LNG de segunda fase al proporcionar por lo menos un segundo módulo unitario de proceso para cada tipos de módulo unitario de proceso incluido en la pluralidad de tipos de módulo unitario de proceso, integrando uno o más de Los módulos unitarios de proceso originales con uno o más de los segundos módulos unitarios de proceso para dos o más tipos de módulo unitario de proceso respectivos, y producir fluidos de hidrocarburo de la planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo después del inicio de la integración de uno o más de los módulos unitarios de proceso originales con uno o más de los segundos módulo unitarios de proceso más tipos de módulo unitario de proceso respectivo. El método puede alternativamente incluir la integración de uno o más de los módulos unitarios de proceso originales con uno o más de los segundos módulos unitarios de proceso de tres, cuatro, cinco, seis, siete o más o todos los tipos de módulo unitario de proceso respectivos. La integración de los módulos um tapos de proceso de la planta de primera fase con aquellos de la planta de segunda fase puede proporcionar flexibilidad adicional operacional como previamente se discute para otras modalidades de la invención. Además, esta modalidad de la invención se puede implementar con uno o más de los diversos aspectos de la invención descritos en la presente para obtener beneficios adicionales . La escala a la cual las plantas de procesamiento de fluido de hidrocarburo grande, por ejemplos trenes de licuación de LNG grandes, es construida puede requerir muchos de los artículos de equipo más grandes para ser instalados en módulos unitarios de proceso paralelos, múltiples. Como se discute en la presente los beneficios adicionales se obtienen cuando los módulos unitarios de proceso paralelos múltiples se integran. Conforme los tamaños de procesamiento de fluido de hidrocarburo se incrementan, más piezas de equipo se deben diseñar, por ejemplo 2x50%, 3x33%, 4x25%, etc. (o 3x50%, 4x33%, 5x25%, etc. si un repuesto instalado se utiliza), los módulos unitarios de proceso paralelos, debido a un artículo simple sería prohi itivamente grande, pesado, o fuera de los límites de experiencia. A fin de maximizar la economía de escala, puede ser preferible adquirir cada artículo de equipo individual tan grande como sea posible. Una planta de licuación de LNG consiste de varias secciones de procesamiento discretas, como previamente se discuten. A fin de tomar ventaja de algunas modalidades de los conceptos de diseño de planta discutidos en -la presente, cada tipo de módulo unitario de proceso dentro de un área funcional del proceso se puede diseñar en tan pocos múltiples como sea posible, tomando la ventaja máxima de economías de escala y/o en tamaños que son consistentes con una eficiencia de procesamiento máxima de tipos de módulo unitario de proceso respecti os. Una modalidad de este concepto se describe mucho más fácilmente a través del uso de un ejemplo de una planta de 1 i cuación de LNG de 20 millones de toneladas por año (MTA), grande. Una unidad captadora de pedazos de metal sola probablemente maneje todo el gas de alimentación para esta planta muy grande, aunque dos unidades estabilizadoras de condensado pueden ser necesarias. Aunque dos unidades es tabili zadoras de condensado pueden ser necesarias, únicamente una un Ldad compresora de gas de salida puede ser requerida debido a l volumen relativamente pequeño a través de esta operación. Sin embargo, cuatro o más unidades de precalentamiento pueden ser necesarias debido al- gasto de flujo grande a través de cada uno de estos artículos. El s stema AGR frecuentemente contiene uno de los artículos más pesados en la planta de licuación: el recipiente contactor ?GR. Hasta cuatro de estos recipientes de presión alta se pueden requerir en la planta. Las unidades contactoras de remoción de gas han sido ejemplares que contienen recipientes contactores de gas ácido múltiples se discutieron previamente con referencia a las Figuras 2A y 2B. Mientras que hasta cuatro recipientes contactores de gas ácido se pueden requerir en la planta, puede ser posible generar todo el solvente en una o dos unidades regeneradoras de solvente AGR. Las unidades regeneradoras de remoción de gas ácido e empLares 49 se representan en las Figuras 3A y 3B. La Figura 3A muestra el solvente rico 50 que entra al recipiente regenerador de gas ácido 53. El recipiente de regenerador de gas acido 53 se mantiene por dos rehervidores regeneradores de gas ácido integrados, paralelos 55a y 55b que proporcionan el servicio para calentar el solvente rico en el recipiente regenerador de gas ácido 53 y libera los gases ácidos del solvente. Los gases ácidos calientes viajan al regenerador y dejan la parte superior del recipiente regenerador de gas ácido 53 y se enfrían en el enfriador de -la parte de arriba 56a antes de entrar al tambor de sedimentación 57. En el tambor de sedimentación 57 los vapores de gas ácido se separan de cualquiera de los líquidos condensados que están reflujados al recipiente regenerador de gas ácido 53 a través de las bombas 58a y 58b. El gas ácido removido 52 deja el tambor de sedimentación 57 y sale de la unidad regeneradora de remoción de gas ácido 49 El solvente pobre 51 sale del fondo del recipiente regenerador de gas ácido 53 a través de las bombas integradas, paralelas 54a, b y e. La Figura 313 representa una unidad regeneradora de remoción de gas ác Ldo expandida 49, que ha sido expandida mediante la adición de unas bombas integradas, paralelas 54d y 58c, en enfriador de la parte de arriba 56c, y -los rehervidotes regeneradores de gas ácido 55c. Dependiendo del diseño inicial del recipiente regenerador de gas ácido 53, las modificaciones internas también se pueden requerir, sin embargo en esta modalidad el recipiente regenerador de gas ácido 53 por si mismo no se reemplaza. Las Figuras 3A y 3B muestran una forma de integración interna. El nivel de integración en un tipo de módulo unitario de proceso puede variar y los ejemplos representados en la Figura 3A y 3B no se proponen limitar la invención. Adicionalmente, las unidades regeneradoras de remoción de gas ácido representadas en las Figura 3A y 3B son ejemplares de un esquema de flujo unitario regenerador de remoción de gas ácido particular y un arreglo de equipo y no se propone limitar la invención. Otras maneras de integración de módulo unitario de proceso, el esquema de flujo unitario regenerador de remoción de gas ácido y el arregLo de equipo se proponen para ser incluidos dentro del alcance de la invención. En la planta ejemplar, se pueden requer r varios recipientes adsorbentes de mercurio. Los sistemas de criba molecular generalmente consisten de dos o más recipientes paralelos, aun para las plantas más pequeñas. En esta planta a gran escala, no sería inusual requerir quince o más recipientes, dependiendo de la tecnología especificada. En algunas plantas de licuación de LNG, la unidad dc 1 icuación de gas limita la capacidad de tren debido a -la tecnología de intercambio de calor empleada, por ejemplo, un intercambiador de calor enrollado espiral. Debido al costo de fabricación de estos intercambiadores , hay un incentivo fuerte para adquirirlos cerca de su capacidad máxima. Por ejemplo, si una capacidad máxima del intercambiador fue 5 MTA, construyendo una planta de 6 MTA que utiliza dos i ntercambiadores de 3 MTA no seria de regeneradores. Una modalidad del concepto descrito en 1-a presente preferiblemente utiliza en cambio un tipo de mtercambiador de calor modular, típicamente un i ntercambiador de calor de placa de aleta, de aluminio broncesoldado. Tal planta de licuación grande puede requerir docenas de mtercambiadores de calor de placa de aleta más grandes que se pueden construir. Alternativamente, una planta de licuación grande puede ser capaz de emplear múltiples (cinco o más) de los intercambiadores de calor enrollados espirales, mientras que cada uno de los intercambiadores está cerca del tamaño disponible máximo para tomar ventaja de las economías de escala. En la unidad intercambiadora de calor de preenfp-amiento, la unidad mtercambiadora de calor criogénico y las unidades de compresión de refrigerante, los compresores de servicio múltiples similares se pueden integrar para proporcionar compresión de refrigerante a uno o más mtercambiadores de calor criogénico de servicio similares. Una unidad de preparación refrigerante sola se puede utilizar para preparar el componente solo o refrigerante de componente mezclado. En una modalidad. Los requerimientos de la planta completa podrían servir para una unidad de fraccionad ón sola. La Figura 5 representa una modalidad de 1 a unidad intercambiadora de calor criogénico 95 que contiene cajas frías integradas, paralelas múltiples (89a, b, c y d) que contienen mtercambiadores de calor criogénico múltiples. El gas de alimentación 83 se divide en cuatro corriente y se enfría en los intercambiadores de calor criogénico múltiples contenidos en las cuatro cajas frías (89a, b, c y d) y sale de las cuatro cajas frias (89a, b, c, y d) como LNG 87. Los mtercambiadores de calor criogénico, el gas de alimentación 83 se enfria mediante refrigerantes
(por ejemplo Refrigerante Mezclado Frío 81 y Refrigerante mezclado Caliente 82) . El Refrigerante Mezclado Caliente 82 se remueve de los mtercambiadores de calor criogénico en las tres presiones diferentes 84, 85 y 86 para regresar al circuito de compresión del refrigerante mezclado caliente 111 (ver Figuras 6A y 6B) . FJ refrigerante Mezclado Frío 81 se remueve de los i ntercambiadores de calor criogénico después dc enfriar el gas de alimentación 83 y regresar 88 al circuito de compresión del refrigerante mezclado frío 125 (ver Figuras 7A y 7B) . La Figura 5 muestra ejemplos de módulos unitarios de proceso que se integran en paralelo. El nivel de integración de un tipo de módulo unitario de proceso puede variar en los ejemplos representados en la Figura 5 no se proponen limitar invención. Adicionalmente, la unidad mtercambiadora de calor criogénico representado en la Figura 5 es ejemplar de un esquema de flujo unitario de mt ercambiador de calor criogénico particular y arreglo de equipo y no se propone limitar la invención. Otras maneras de integración de modulo unitario de proceso, el esquema de flujo unitar o de mtercambiador de calor criogénico y el arreglo de equipo se proponen para ser incluidos dentro del alcance de la invención. La Figura 6A representa un circuito de compresión de Refrigerante Mezclado Caliente e emplarmente integrado 111 que comprende tres etapas de compresión de refrigerante. La corriente de refrigerante mezclado caliente de ba a presión 86 regresa a la unidad intercambiadora de calor criogénico 95 se separa y entra a los primeros tambores de sobrecarga de alimentación de etapa paralelos 100a y 100b antes de que se compriman en unos primeros compresores de etapa 101 y 101b. Después de la salida los primeros compresores de etapa 101a y 101b, las corrientes de refrigerante mezclado caliente de ba a presión, ahora en una presión elevada, entran a los segundos tambores de sobrecarga de alimentación de etapa 102a y 102b conj un tamenl e con la corriente de refrigerante mezclado caliente dc presión media 85 que regresa de la unidad mtercarnbi adora de calor criogénico 95. La corriente combinada se comprime en los segundos compresores de etapa 103a y 103b y luego entran a los terceros tambores de sobrecarga de alimentación de etapa 105a y 105b conjuntamente con la corriente de refrigerante mezclado caliente de presión a Ita 84 que regresa desde la unidad intercambiadora de calor criogénico 95. Las salidas respectivas del segundo y tercer compresor de etapa se enfrían mediante enfriadores de interetapa 104a y 104b y los enfriadores de etapa final 107a, 107b, 108a y 108b antes de entrar a los tambores de seriación final de refrigerante mezclado caliente 110a y 110b. Las corrientes de refrigerante mezclado caliente líquido respectivas luego se combinan 82 y regresan a la unidad intercambiadora de calor criogénico 95 la Figura 6B presenta un segundo circuito de compresión de Refrigerante Mezclado Cal lente ejemplar 111 que contiene tres módulos unitarios de proceso de Refrigerante Mezclado Caliente integrados, paralelos. Las Figuras 6A y 6B muestran dos ejemplos de módulos unitarios dc proceso que se integran en paralelo. El nivel de integración de un tipo de módulo unitario de proceso puede variar y los ejemplos representados en las Figuras 6A y 6B no se proponen Limitar la invención. Adicionalmente, las unidades de circuito de compresión de Refrigerante Mezclado Callente representadas en las Figuras 6A y 6B son ejemplares de un esquema de flujo unitario de circuito de compresión de Refrigerante Mezclado Caliente particular y el arreglo de equipo y no se propone limitar la invención. Otras maneras de integración de modulo unitario de proceso, el esquema de flujo unitario de circuito de compresión de Refrigerante Mezclado Caliente y el arreglo de equipo se proponen para ser incluidos dentro del alcance de la invención. La Figura 7A representa un circuito de compresión de Refrigerante Mezclado Frío ejemplarmente integrado 125 que comprende dos etapas de compresión de refrigerante. La corriente de refrigerante mezclado frío 88 que regresa para la unidad mtercambiadora de calor criogénico 95 se divide y entra en los primeros tambores de sobrecarga de alimentación do etapa en paralelo antes de que se comprima en los primeros compresores de elapa 120a y 120b. Después de la salida los primeros compresores de etapa 120a y 120b, las corriente mezclado frío respect Lva entran a los segundos tambores de sobrecarga de alimentación de etapa. Las corrientes de refrigerante luego se comprimen en los siguientes compresores de etapa 122a y 122b. Las salidas respectivas del primero y segundo compresor de etapa se enfrían mediante los primeros enfriadores de etapa 121a y 121b y los enfriadores de etapa final 123a y 123b las corrientes de refrigerante mezclado frío liquido respectivas luego se combinan 81 y regresan a la unidad intercambiadora de calor criogénico 95. La Tigura 7B presenta un segundo circuito de compresión de refrigerante mezclado frío ejemplar 125 que contiene tres módulos de circuito de compresión de Refrigerante Mezclado Frío integrado, en paralelo. Las Figuras 7A y 7B muestran dos ejemplos de módulos unitarios de proceso que se integran en paralelo. El nivel de integración en un tipo de módulo unitario de proceso puede variar y los ejemplos representados en la Figura 7? y 7B no se proponen limitar la invención. Adici onalmente, las unidades de circuito de compresión de refrigerante de mezclado frió representada en las Figuras 7A y 7B son ejemplares de un esquema de flujo unitario de circuito de compresión de Refrigerante Mezclado Frío particular y el arreglo de equipo no se propone limitar la invención. Otras maneras de integración de módulo unitario de proceso, el esquema de flujo de unidad de circuito de compresión de Refrigerante Mezclado Frío y el arreglo de equipo se proponen ser influidos dentro del alcance de -la invención . Otro componente de la sección de licuación de gas o una unidad independiente es una torre de destilación tal como una torre depuradora, columna desmetanizadora , o columna desetam zadora, que tiene por lo menos la función de remover pentano y componentes más pesados del gas de alimentación para prevenir la congelación en los intercambiadores de calor criogénico. Para una planta de 20 MTA, se seleccionan de dos a tres columnas paralelas de cualquier variedad pueden ser requeridas. La L igura 4 representa una modalidad de una unidad desetanizadora 60 que incluye equipo integrado, muy paralelo el gas tratado 61 entra a la unidad desetanizadora 60 como una corriente de alimentación común y se divide en dos corrientes las cuales entran a los dos intercarabiadores de calor en paralelo 64a y 64b antes de entrar a un tambor desh i dratador común 65b y que se alimenta a los tres conjuntos expansor-compresor integrados, en paralelo 66a, b y c. El gas expandido Luego fluye a las dos columnas 71a y b para recuperar la cantidad deseada de LNGs del gas. El gas frío que fluye desde las partes superiores de estas columnas se envía a través de los conjuntos mtercambiadores 72a, 72b, 64a y 64b para recuperar la energía fría del gas. El gas luego se comprime en los conjuntos expansor-compresor, 66a, b y c y 68a y b a la presión de licuación deseada. El gas se enfria en los i ntercambiadores de medio ambiente, 70a y b antes de entrar a la unidad mtercambiadora criogénica. El líquido del fondo de las columnas 71a y b se calientan en los i ntercambiadores 70a y b antes de entrar a la columna desetaní adora 73. La columna desetanizadora remueve los hidrocarburos ligeros restantes del líquido. La corriente de gas sobrecalentada de esta columna se condena parcialmente los i ntercambiadores, 72a y b y la fase separada en el tambor de reflujo, 74. Los vapores de este tambor se combinan con el vapor de las columnas 71a y b antes de enfriar la recuperación y compresión. El líquido de este tambor se bombea en las bombas 75a, b y c para proporcionar el reflujo frío para ambos conjuntos de la columna de destilación, 71a, b y 73. La Figura 4 muestra una forma de integración interna. EL nivel de integración en un tipo de módulo unitario de proceso puede variar y los ejemplos representados en la Figura 4 no se proponen limitar la invención. Adic onalmente, la unidad desetan zadora representada en la Figura 4 es ejemplar de un esquema de flujo unitario desetanizador particular y el arreglo de equipo y no se propone limitar la invención. Otras maneras de la integración de módulo unitario de proceso, el esquema de flujo de la unidad desetanizadora y el arreglo de equipo se proponen ser incluidos dentro del alcance de la invención. Al final del proceso de licuación, el LNG se trata para remover el ni trógeno en una unidad eliminadora de nitrógeno (NRU) y fal vez recuperar el helio, si cualquiera está presente. Una planta de licuación de LNG también típicamente requeriría una unidad de recuperación de azufre (SRU). Estas unidades se podrían diseñar con las metodologías descritas en la presente. Los procesos para lograr estas purificaciones se proporcionan por los concedentes, quienes se pueden instruir y supervisar para diseñar sus sistemas con esta filosofía. La Figura 8 representa una unidad eliminadora de nitrógeno y recuperadora de helio ejemplarmente combinada 130. La alimentación de LNG 131 se reduce en la presión a través de los expansores integrados, en paralelo 135a, b y c en el tambor de evaporación instantánea de alimentación común 136. La corriente de vapor del tambor de evaporación instantánea 136 se enfria en los mtercambiadores de calor integrados, el paralelo 137a y 137b antes de entrar al tambor de evaporación instantánea del producto de helio 138. La corriente de vapor deL tambor de evaporación instantánea del producto de helio 138 es una corriente rica de helio que llega a ser la corriente de producto de helio en bruto 133. La corriente liquida del tambor 138 se evaporiza en los i ntercambiadores 137a y b para proporcionar el enfriamiento necesario. La corriente líquida del tambor de evaporación instantánea de alimentación común 136 se pasa a los i ntercambiadores de calor integrados, en para Lelo 139a y 139b antes de entrar al tambor de evaporación instantánea de gas de combustible 140. La corriente líquida de la columna de destilación de evaporación instantánea de gas de combustible 140 llega a ser el producto LNG 132 mientras que la corriente de vapor se combina con la corriente evaporizada de los mtercambiadores 37a y b y luego se comprime en los compresores de gas de combustible integrados, en paralelo 141a y 141b antes de entrar al sistema de gas de combustible 134. La Figura 8 muestra una forma de la integración interna.
El nivel de integración en un tipo de módulo unitario de proceso puede variar y los ejemplos representados en la Figura 8 no se proponen limitar la invención. Adic onalmente, la unidad HRU representada en la Figura 8 es ejemplar de un esquema de flujo de unidad HRU particular y el equipo de arreglo no se propone limitar la invención. Otras maneras de integración de módulo unitario de proceso, el esquema de flujo de unidad HRU y el arreglo de equipo se proponen ser incluidos dentro del alcance de la invención. A fin de maximizar el beneficio de una modalidad de esta invención, la evolución de la capacidad de la planta siempre podría ser planeada de modo que los tipos de equipo más costosos y/o módulos unitarios de proceso siempre se utilizan completamente. Por ejemplo, si el módulo o módulos de unidad de compresión de refrigerante fueron los más costosos, luego l a planta de licuación de LNG inicial se podría diseñar con tal vez dos módulos unitarios de compresión de refrigerante y un número apropiado de otros módulos unitarios de proceso funcionales o de los tipos de módulo unitario de proceso para manejar el rendimiento de planta deseado- Si en -la expansión de planta, uno de los módulos unitarios de compresión más refrigerantes se requirieron, luego un número apropiado de otros módulos unitarios de proceso en los otros tipos de módulo unitario de proceso funcionales podrían se adicionados a fin de utilizar completamente la capacidad disponible de módulo unitario de proceso más costoso. El costo unitario completo de una planta diseñada, construida y/o u operada que utiliza las metodologías descritas en la presente pude ser más bajo q?e una planta diseñadas por mediante el concepto del tren tradicional debido a que cada uno de los tipos de equipo y/o módulos unitarios de proceso serían construidos en una escala muy grande y/o en su eficiencia de procesamiento máxima respectiva. Los costos de ingeniería también podrían ser reducidos debido a que únicamente una pieza del equipo de un tipo de equipo se debe diseñar, aunque vario serían fabricados. Los costos también se podrían reduc r a través de la división de un sistema de control y los sistemas de utilidad a grande escala. Una ventaja potencial de una planta de este diseño es su modulapdad. Debido a que casi cada artículo se proporciona en múltiple, una porción de la planta podría ser completada y comisionada mientras que otras proporciones de la planta todavía están ba o construcción. Este concepto podría tener enormes beneficios para la economía del proyecto debido a que más ingreso se podría generar más temprano en el tiempo de vida del proyecto. También, sin apagar varias porciones de planta completa de la planta se pueden quitar para mantenimiento, lo cual da por resultado la disponibilidad de planta más alta.
Los métodos descritos en la presente se pueden utilizar para diseñar uno o más tipos de módulo unitario de proceso o una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo completa. Los métodos también se pueden utilizar para expandir la capacidad de un tipo de módulo unitario de proceso existente o una planta de procesamiento de fluido de hidrocarburo. Una unidad o planta así diseñada se puede construir y operar más eficientemente utilizando los métodos descritos en la presente. Tales unidades y plantas se pueden utilizar para producir productos comerciables (LNG) que se pueden transportar a l mercado a través de tuberías y/o a través del uso de recipientes de transportación. Los recipientes de transportación pueden incluir uno o más de carros sobre rieles, camiones cisterna, barcazas, barcos u otro medio para viajar por tierra o por mar. Ciertas características de la presente invención se describen en términos de un conjunto de límites superiores numéricos y un conjunto de límites inferiores numéricos. Se debe apreciar que varía formado mediante cualquier combinación de estos límites están dentro del alcance de la invención a menos que de otra manera se indique. Aunque algunas de las reivindicaciones dependientes tienen dependencias solas de acuerdo con la práctica norteamericana, cada una de las características en cualquiera de las reivindicaciones dependientes se puede combinar con cada una de las características de una o más de las otras re vindicaciones dependientes de l a misma reivindicación o reí vindicací ones i idependientes . La presente invención ha sido descrita en relación con sus modalidades preferidas. Sin embargo, al grado que la descripción anterior es específica a una modalidad particular o un uso particular de la invención, esta se propone para ser ilustrativa únicamente y no va a ser considerada como limitativa del alcance de la invención. Por el contrario, se propone cubrir todas las alternativas, modificaciones y equivalencias que están incluidas dentro del espíritu y alcance de la invención, como es definido por las reivindicaciones adjuntas.