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Verfahren zur Erniedrigung des Heizwertes einer Mischung von in flüssigem Zustand. vorliegenden im wesentlichen gesättigten
Kohlenwasserstoffen verschiedener Flüchtigkeit
EMI1.1
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angenommen, dass das verflüssigte, der Pumpe 6 zugeführte Erdgas eine Temperatur von-154 C aufweist und die folgende Analyse zeigt, wobei sich die Zusammensetzung selbstverständlich ändern kann, je nachdem, wo das Erdgas erzeugt wurde, und die folgende Analyse nur als Beispiel angeführt ist :
EMI2.1
<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> : <SEP> Mol-% <SEP> :
<SEP>
<tb> CH4 <SEP> 71,23
<tb> C2H6 <SEP> 13,65
<tb> eH <SEP> 9, <SEP> 10 <SEP>
<tb> i-C4H <SEP> 2, <SEP> 20
<tb> n-H <SEP> 2. <SEP> 25
<tb> i-CH <SEP> 0, <SEP> 68
<tb> n-C5H12 <SEP> 0,33
<tb> C6H14 <SEP> 0,34
<tb> CH <SEP> 0, <SEP> 22
<tb>
EMI2.2
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Drucksammlung des Kondensats in seinem unteren Teil dient. Diese Kondensate werden ihrerseits durch eine Leitung 24 in den oberen Teil des Turmes 10 zurückgeführt, um im oberen Teil des Turmes 10 die gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten und die Kondensation der schwereren Kohlenwasserstoffe zu erleichtern, die verdampft und durch den Turm 10 aufgestiegen sein können.
Es wird darauf hingewiesen, dass die durch die Leitung 18 überströmenden Dämpfe im wesentlichen sämtlich aus Methan bestehen und nur einen geringen Anteil an schwereren Kohlenwasserstoffen enthalten. Bei einer Zusammensetzung des zugeführten Gases wie oben beschrieben bestehen die durch die Leitung 18 überströmenden Dämpfe angenähert aus 98,45 Mol-% CH und 1, 55 Mol-OH C H. Das durch die Leitung 24 dem oberen Ende des Turmes 10 wieder zugeführte Kondensat weist einen geringfügig höheren Prozentsatz an schwereren Kohlenwasserstoffen auf, wobei eine typische Analyse 97,81 Mol-% CH und 2,19 Mol-% C2H6 ergibt.
Anderseits besteht das Kondensat im unteren Endteil des Turmes 10 im wesentlichen aus sämtlichen schwereren Kohlenwasserstoffen, wobei eine typische Analyse wie folgt lautet :
EMI3.1
<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> : <SEP> Mol-% <SEP> : <SEP>
<tb> CH <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> eZH6 <SEP> 45, <SEP> 7
<tb> C, <SEP> H, <SEP> 32. <SEP> 1
<tb> i-C, <SEP> HI0 <SEP> 7, <SEP> 7
<tb> n-C, <SEP> H <SEP> 7, <SEP> 9 <SEP>
<tb> i-C5H12 <SEP> 2,4
<tb> n-C5H12 <SEP> 1,2
<tb> C6H14 <SEP> 1,2
<tb> C7H16 <SEP> 0,8
<tb>
EMI3.2
eine Leitung 26 zur Bildung eines Trägergases abgelassen, wie im folgenden beschrieben wird.
Wie schon früher angegeben, werden die aus dem Turm 10 überströmenden mit Methan angereicher- ten Dämpfe auf etwa-84 C abgekühlt, indem sie in Wärmeaustauschbeziehung mit dem in den Turm 10 eingeführten verflüssigten Erdgas gebracht werden. Nach der Entfernung der Kondensate aus diesem Dampf im Sammler 22, wird der Dampf durch eine Leitung 28 zu einer geeigneten Expansionsvorrichtung 30 geleitet, um aus dem wiederverdampften Methan Energie zurückzugewinnen. Die Expansionsvorrichtung 30 kann z. B. eine Turbine sein, in der das wiederverdampfte Methan expandiert werden kann, um Energie daraus zurückzugewinnen.
Das der Expansionsvorrichtung 30 zugeführte Methan wird durch vier war- meaustauscher 32-35 geleitet, um die Temperatur der Methandämpfe zu erhöhen und die bei der Expansion der Dämpfe in der Expansionsvorrichtung 30 zurückgewonnene Energie zu vermehren. Geeignete wärmeabgebende Medien, die durch die Bildung des Trägergases gewonnen werden, wie im folgenden beschrieben wird, werden durch die Wärmeaustauscher 32, 34 und 35 geleitet, wogegen die aus der Expansionsvorrichtung 30 austretenden expandierten Methandämpfe durch eine Leitung 36 zurück durch den Wärmeaustauscher 33 geleitet werden können.
Die Wärmeaustauscher 32-35 arbeiten bei entsprechenden Temperaturen, um die Temperatur der Methandämpfe auf etwa 371 C zu erhöhen, wobei der Druck der Methandämpfe vor ihrer Expansion etwa 37 atü beträgt. Der Druck der Methandämpfe wird beim Durchströmen der Expansionsvorrichtung 30 auf etwa 7 atü vermindert, wobei die Temperatur entsprechend erniedrigt wird. Die Temperatur der aus der Expansionsvorrichtung 30 durch die Leitung 36 austretenden expandierten Dämpfe liegt jedoch höher als die Temperatur der Methandämpfe, wenn sie aus der Leitung 28 durch den Wärmeaustauscher 33 geführt werden, so dass die expandierten Dämpfe als Heizmittel für die Methandämpfe vor der Expansion verwen-
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det werden können.
Die durch die Leitung 36 aus dem Wärmeaustauscher 33 austretenden expandierten Methandämpfe sind auf einer Temperatur von etwa 380 C und auf einem Druck von etwa 7 atü, so dass sie anschliessend als Brennstoff verwendet werden können.
Die aus dem unteren Ende des Fraktionierturmes 10 austretenden verflüssigten schwereren Kohlenwas- serstoffe werden durch ein geeignetes Expansionsventil 38 expandiert, um die schwereren Kohlenwasser- stoffe zumindest teilweise wiederzuverdampfen. Diese Kombination von Dämpfen und Flüssigkeit wird dann durch eine Leitung 40 einem Wärmeaustauscher 42 zugeleitet, wie in Fig. 2 dargestellt. Es ist auch darauf hinzuweisen, dass das Expansionsventil 38 den Druck der schwereren Kohlenwasserstoffe auf etwa
13 atü erniedrigt. Die durch den Wärmeaustauscher 42 hindurchströmenden schwereren Kohlenwasserstof- fe werden weiter erhitzt, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 640 C, und haben einen Druck von etwa 12, 3 atü.
Die wiederverdampften schwereren Kohlenwasserstoffe können dann sämtlich verwendet werden, um das Trägergas zu bilden, oder es kann ein Teil hievon durch eine zurückführende Zweigle- tung 44 mit dem wiederverdampften Methan in der Leitung 36 vermischt werden.
Wie dem Fachmann einleuchten wird, hängt die zur Bildung des Trägergases benötigte Menge an schwereren Kohlenwasserstoffen von den endgültig gewünschten Eigenschaften des Brennstoffgases ab. Es kann daher eine veränderliche Menge, von Null bis zum grössten Teil der schwereren Kohlenwasserstoffe, durch die Leitung 44 zur Vermischung mit dem Methan in die Leitung 36 zurück abgezweigt werden, u. zw. je nach der ursprünglichen Zusammensetzung des verflüssigten Erdgases, als auch nach den gewünschen endgültigen Eigenschaften für das Brennstoffgas. Im beschriebenen Beispiel wird ein wenig mehr als die Hälfte der schwereren Kohlenwasserstoffe durch die Leitung 44 zurück zur Leitung 36 abgezweigt.
Wenn 115895 kg/h des verflüssigten Erdgases mit der bereits angegebenenAnalyse in den Turm 10 eingeführt werden und der endgültige Heizwert des Brennstoffgases auf 4800 kcal/Nm festgesetzt wird, werden etwa 30408 kg/h schwerere Kohlenwasserstoffe durch die Leitung 44 abgezweigt, während etwa 28114 kg/h schwerere Kohlenwasserstoffe durch die Leitung 40 zur Verwendung bei der Bildung des Trägergases weitergeleitet werden.
Die bei der Bildung des Trägergases zu verwendenden wiederverdampften schwereren Kohlenwasserstoffe werden aus der Leitung 40 in einen Vorwärmer 46 geführt, um die Temperatur dieser Dämpfe zu erhöhen und die anschliessende Oxydation der Dämpfe mit Luft im geeigneten Ofen 48 für die teilweise Oxydation zu erleichtern. Im beschriebenen Beispiel befinden sich die durch die Leitung 50 aus dem Vorwärmer46 zu den Öfen 48 austretenden wiederverdampften schwereren Kohlenwasserstoffe auf einer Temperatur von etwa 5380 C. Der Vorwärmer 46 kann zweckmässig die Form eines Gaserhitzers aufweisen, um einen Teil des behandelten Erdgases zu benutzen.
Die zur Verbrennung in den Öfen 48 verwendete Luft wird durch einen geeigneten Kompressor 52 geliefert, der auf seiner Einlassseite einen geeigneten Filter 54 besitzt, wie in Fig. 1 dargestellt. Die durch die Leitung 56 aus dem Kompressor 52 austretende Luft ist vorzugsweise auf einem nur geringfügig über dem Atmosphärendruck liegenden Druck, wie z. B. 0,14 atü bei einer Temperatur von etwa 380 C, in geringfügiger Abhängigkeit von den atmosphärischen Bedingungen. Um die für die weitere Kompression benötigte Leistung zu erniedrigen, wird vorzugsweise die Luft entfeuchtet und gekühlt. Die Luft wird daher durch die Leitung 56 in den unteren Teil einer Glykolkontaktvorrichtung 58 geleitet.
Die Kontaktvorrichtung 58 kann von irgendeiner beliebigen Bauart sein, die einen innigen Kontakt der durch den Turm nach aufwärts strömenden Luft mit dem kalten, durch den Turm nach abwärts fliessenden Glykol herbeiführt, um eine gründliche Trocknung und Kühlung der durch die Kontaktvorrichtung geführten Luft zu erreichen. Die aus dem oberen Ende der Kontaktvorrichtung 58 austretende Luft wird durch eine weitere Leitung 60 zum unteren Ende einer zweiten Glykol-Kontaktvorrichtung 62 geleitet. Als Zwischenstufe ist ein Kompressor 64 in die Leitung 60 eingeschaltet, um den Druck der in die zweite Kontaktvorrichtung 62 eintretenden Luft zu erhöhen. Glykol wird im Kreislauf durch die Kontaktvorrichtungen 58 und 62 geführt, wie später beschrieben wird.
Die zweite Kontaktvorrichtung 62 vervollständigt die Entfernung des Wassers aus der Luft und gibt die im wesentlichen feuchtigkeitsfreie Luft durch eine Leitung 66 zur weiteren Kompression an einen Kompressor 68 ab, bevor sie den Öfen 48 für die teilweise Oxydation zugeführt wird. Die Luft wird jedcch zuerst vorzugsweise auf die gleiche Temperatur wie die den Öfen 48 zugeführten schwereren Kohlenwasserstoffe vorgewärmt. Die Luft in der Leitung 66 wird daher durch den Kompressor 68 zum Teil durch eine Leitung 70 zu einem Wärmeaustauscher 72 gepresst, der, wie noch beschrieben wird, durch die Verbrennungsprodukte beheizt wird. Der Hauptteil der Luft kann jedoch durch eine Zweigleitung 74 um den Wärmeaustauscher 72 herumgeführt werden, um sich mit der teilweise vorgewärmten Luft am Einlass eines Vorwärmers 76 zu vereinigen.
Der Vorwärmer 76 kann von irgendeiner beliebigen Type sein, z. B. ein
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gasbeheizter Erhitzer, um die Luft auf eine Temperatur zu erhitzen, die der Temperatur der schwereren Kohlenwasserstoffe in der Leitung 50 entspricht, wobei die erhitzte Luft durch eine Leitung 78 abgeleitet wird, um sich mit den wiederverdampften schwereren Kohlenwasserstoffen in der Leitung 50 in Strömungsrichtung vor den Öfen 48 zu vereinigen. Wie früher angegeben, beträgt die Temperatur der wiederverdampften schwereren Kohlenwasserstoffe in der Leitung 50 vorzugsweise etwa 5380 C, um die teilweise Verbrennung der schwereren Kohlenwasserstoffe mit Luft in den Öfen 48 für die teilweise Oxydation zu erleichtern.
Die Verbrennung der schwereren Kohlenwasserstoffe mit der Luft kann bis zu irgendeinem gewünschten Grade fortgesetzt werden, wenn auch vorzugsweise die schwereren Kohlenwasserstoffe nur teilweise oxydiert werden sollen, um ein Zwischengas zu bilden, das im beschriebenen Beispiel die folgende Analyse ergibt :
EMI5.1
<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> Mol-%:
<tb> CH <SEP> 0, <SEP> 07
<tb> H <SEP> 24, <SEP> 10 <SEP>
<tb> CO <SEP> 20, <SEP> 06 <SEP>
<tb> HO <SEP> 4,51
<tb> N <SEP> 50, <SEP> 17 <SEP>
<tb> CO2 <SEP> 1,09
<tb>
Das Zwischengas (die Verbrennungsprodukte), das aus den Öfen 48 austritt, weist eine Temperatur von etwa 13710 C auf und wird durch eine Leitung 80 zu den Wärmeaustauschern 72 geleitet, um einen Teil der Luft, wie vorher beschrieben, vorzuwärmen.
Bevor jedoch das Zwischengas durch den Wärmeaustauscher 72 strömt, wird es in der Leitung 80 direkt mit Wasser gekühlt, das durch eine Leitung 82 In die Leitung 80 eingeführt wird. Dieses Wasser kann von irgendeiner beliebigen Quelle genommen werden und wird durch eine Leitung 82 mit Hilfe einer Pumpe 84 mit einem Druck von etwa 14 atU gepresst. Ausserdem hat das durch die Leitung 82 gepumpte Wasser vorzugsweise eine Temperatur von etwa 1130C.
Nach Durchströmen des Wärmeaustauschers 72 wird das Zwischengas mit Wasser aus einer von der Leitung 82 kommenden Leitung 86 weiter gekühlt, bevor das Zwischengas in den unteren Teil eines Gaswäschers 88 eingeführt wird. Ein Überschuss an Wasser wird mit dem Zwischengas in der Leitung 80 vermischt, um das Zwischengas gründlich abzukühlen, bevor es in den Gaswäscher 88 eingefUhrt wird.
Wasser wird mit Hilfe einer Leitung 90 und einer Pumpe 92 im Kreislauf durch den Gaswäscher 88 geführt, um. das Zwischengas weiter zu kühlen und einen Teil des Wassers zu entfernen, das zur Kühlung des Zwischengases verwendet wurde. Das durch die Tätigkeit des Wäschers 88 erhaltene überschüssige Wasser kann durch eine Leitung 94 zu einem geeigneten Verwendungsort (nicht dargestellt) angeleitet werden.
Das durch eine Leitung 96 vom obersten Teil des Gaswäschers 88 austretende Zwischengas befindet sich auf etwa 9, 5 atü und 1490 C und zeigt folgende Analyse :
EMI5.2
<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> : <SEP> Mol-%:
<tb> CH <SEP> 0, <SEP> 04
<tb> H <SEP> 12, <SEP> 62
<tb> CO <SEP> 10,50
<tb> H20 <SEP> 50, <SEP> 00
<tb> N2 <SEP> 26,27
<tb> CÖ <SEP> 0. <SEP> 57
<tb>
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Aus der obigen Analyse ist zu ersehen, dass das Zwischengas beim Austritt aus dem Gaswäscher wesentliche Anteile an Kohlenmonoxyd und Wasser besitzt.
Das Zwischengas in der Leitung 96 wird einer Reihe von Verschiebungsreaktoren 98, wie in Fig. 1 dargestellt, zugeführt, um das Trägergas zu erzeugen. Der Hauptteil des Zwischengases in der Leitung 96 wird durch eine Zweigleitung 100 durch einen Wärmeaustauscher 101 geführt, um diesen Teil des Zwischengases zu erhitzen, bevor das Gas in die Verschiebungsreaktoren 98 eingeführt wird. Der Wärmeaustauscher 101 wird durch die aus den Verschiebungsreaktoren 98 austretenden Produkte erhitzt, so dass ein wesentlicher Teil des Zwischengases vor der Reaktion in den Verschiebungsreaktoren 98 vorgewärmt wird.
In den Verschiebungsreaktoren 98 geht eine katalytische Reaktion, hauptsächlich zwischen Kohlenmonoxyd und Wasser, vor sich, um Kohlendioxyd und Wasserstoff gemäss der Reaktion
EMI6.1
zu erzeugen. Die Reaktion ist eine exotherme Reaktion, die die Temperatur des Gases in den Reaktoren auf etwa 4770 C erhöht und wird durch die Anwendung von Katalysatoren, wie z. B. braunes Eisenoxyd, gefördert.
Das Folgende ist eine typische Analyse der Zusammensetzung des die Verschiebungsreaktoren 98 durch die Leitung 102 verlassenden Gases :
EMI6.2
<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> : <SEP> Mol-% <SEP> : <SEP>
<tb> CH4 <SEP> 0,04
<tb> H2 <SEP> 22,07
<tb> CO <SEP> 1,05
<tb> HO <SEP> 40,55
<tb> N <SEP> 26,27
<tb> C02 <SEP> 10,02
<tb>
Das die Verschiebungsreaktoren 98 durch die Leitung 102 verlassende Trägergas wird auf zwei Leitungen 104 und 106 aufgeteilt, die zu den Wärmeaustauschern 101 bzw. 35 führen. Wie schon früher angedeutet, wird der Wärmeaustauscher 101 dazu verwendet, den Hauptteil des den Verschiebungsreaktoren 98 zugeführten Zwischengases vorzuwärmen, während der Wärmeaustauscher 35 dazu verwendet wird, die in die Expansionsvorrichtung 30 eingeführten Methandämpfe zu erhitzen.
Das durch den Wärmeaustauscher 35 strömende heisse Trägergas ist auf genügend hoher Temperatur, um die Methandämpfe für die Expansion durch die Expansionsvorrichtung 30, wie bereits beschrieben, auf etwa 3710 C zu erhitzen. Nach Durchströmen der Wärmeaustauscher 101 und 35 wird das Trägergas durch eine Leitung 108 zum Wärmeaustauscher 34 geleitet, der ebenfalls verwendet wird, um die zur Expansionsvorrichtung 30 strömenden Methandämpfe zu erhitzen. Das durch den Wärmeaustauscher 34 geleitete Trägergas befindet sich auf einem Temperaturniveau zwischen dem durch den Wärmeaustauscher 35 geleiteten Trägergas und den expandierten Methandämpfen, die durch den Wärmeaustauscher 33 geleitet werden, um eine fortschreitende Erwärmung der der Expansionsvorrichtung 30 zugeführten Methandämpfe zu erreichen.
Die Temperatur des durch den Wärmeaustauscher 34 geleiteten Trägergases liegt bei etwa 207 C.
Das aus dem Wärmeaustauscher 34 austretende Trägergas wird (s. Fig. 2) in den unteren Teil eines sekundären Gaswäschers 110 geleitet. Der Wäscher 110 kann von irgendeiner beliebigen Bauart sein, die eine Entfernung von Wasser und eine Temperaturerniedrigung des Trägergases, das durch den Wäscher nach aufwärts strömt, mit Hilfe von Wasser, das durch den Wäscher nach abwärts strömt, bewirkt. Das im Wäscher 110 verwendete Wasser kann dem oberen Teile des Wäscher durch eine Leitung 112 zugeführt werden, die von der früher beschriebenen Wasserleitung 82 ausgeht. Das sich am unteren Ende des Wäschers 110 ansammelnde Wasser wird durch eine Leitung 114 zu einer Dampftrommel 116 abgelassen.
Dieses Wasser befindet sich auf einer Temperatur von etwa 1350 C und einem Druck von etwa 7, 7 atü,
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wenn es in die Dampftrommel 116 eingelassen wird. Die Dampftrommel 116 arbeitet vorzugsweise bei einem Druck von etwa 0,6 alto, um die Umwandlung eines Teiles des Wassers in Dampf in der Dampftrommel zu bewirken. Das nach der plötzlichen Ausdehnung in der Trommel 116 verbleibende Kondensat wird durch eine Leitung 118 zum Einlass der Pumpe 84 geleitet, die Wasser an die Wasserleitung 82 liefert. Die Pumpe 84 erhöht den Druck des durch die Leitung 118 geführten Wassers auf etwa 14 ara zur nochmaligen Hindurchleitung durch den Wäscher 110, als auch zur direkten Kühlung des Zwischengases in der Leitung 80, wie früher beschrieben.
Im beschriebenen Beispiel wird der Hauptteil des durch die Leitung 82 strömenden Wassers aus der Leitung 118 erhalten, so dass die Temperatur des Wassers in der Leitung 82 leicht auf etwa 1130 C gehalten werden kann. Solches Zusatzwasser wird je nach Bedarf durch eine andere Leitung 120 von einer geeigneten Versorgungsquelle (nicht dargestellt) der Pumpe 84 zugeführt.
Das aus dem oberen Ende des Wäscher 110 durch eine Leitung 122 austretende Trägergas hat einen niedrigen Heizwert im Vergleich zum Methangas und kann (nach Entfernung des restlichen Wassers hieraus) zur Mischung mit dem Methan und den schwereren Kohlenwasserstoffdämpfen in der Leitung 36 verwendet werden, um ein Brennstoffgas zu bilden, dessen Heizwert niedriger ist als der Heizwert des ursprünglichen Erdgases. Das Trägergas in der Leitung 122 enthält eine bedeutende Menge Kohlendioxyd, das dem Trägergas ein spezifisches Gewicht verleiht, das gewöhnlich höher ist als das spezifische Gewicht des ursprünglichen Erdgases und in manchen Fällen dem sich ergebenden Brennstoffgas ein spezifisches Gewicht geben würde, das höher ist als der vorgeschriebene Wert für die Einrichtungen in dem Gebiet, wo das Brennstoffgas verbrannt werden soll.
Wenn daher ein niedrigeres spezifisches Gewicht verlangt wird, wird vorzugsweise das Trägergas aus der Leitung 122 in den unteren Teil eines mit heissem Karbonat arbeitenden Absorptionsturmes 124 geleitet, um Kohlendioxyd durch ein heisses Karbonatsystem zu entfernen, wie im folgenden beschrieben wird. Selbstverständlich kann jedoch das CO auch durch Anwendung eines A minsystems, durch Waschen mit Wasser od. dgl. entfernt werden. Das aus dem oberen Ende des Absorptionsturmes 124 austretende Trägergas hat eine Temperatur von etwa 113 C und wird
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die gewünschte Temperatur für den Inhalt des unteren Teiles des Fraktionierturmes aufrechtzuerhalten.
Das Trägergas wird vom Wiedererhitzer 16 durch eine Leitung 128 zum Wärmeaustauscher 42 (Fig. 2) zu- rückgeleitet, der zur Wiederverdampfung der schwereren Kohlenwasserstoffe verwendet wird, bevor die schwereren Kohlenwasserstoffe zur Bildung des Trägergases verwendet werden.
Durch die Kühlung des Trägergases im Wiedererhitzer 16 und Wärmeaustauscher 42 kondensiert zumindest ein Teil des Hop darin. Das Trägergas wird daher anschliessend durch die Leitung 128 zu einem Abscheider 130 weitergeleitet. Das angesammelte Wasser wird aus dem unteren Teil des Abscheiders 130 durch eine Leitung 132 zu einem geeigneten Verwendungsort (nicht dargestellt) abgelassen. Der verbleibende, den Abscheider 130 durchströmende Dampf wird durch eine Leitung 134 zu einem zweiten Abscheider 136 abgeleitet, um eine praktisch vollständige Entfernung von Wasser aus dem Gas zu erreichen. Es ist ferner wünschenswert, einen Wärmeaustauscher 138 in die Leitung 134 einzuschalten, um das dem zweiten Abscheider 136 zugeführte Gas zu kühlen und die Entfernung eines bedeutenden Teiles des Wassers aus dem Gas zu gewährleisten.
Der Wärmeaustauscher 138 kann durch Wasser gekühlt werden, da das dem zweiten Abscheider 136 zugeführte Trägergas sich auf einer Temperatur von etwa 930 C befindet. Das im Abscheider 136 abgeschiedene Wasser wird durch eine Leitung 140 zu einem geeigneten Verwendungsort (nicht dargestellt) abgeführt.
Das nach der Abtrennung des Wassers übrigbleibende Gas wird durch eine Leitung 142 in die Leitung 36 zur Vermischung mit dem wiederverdampften Methan (und den vorher mit den Methandämpfen vermischten schwereren Kohlenwasserstoffen) eingeführt, um das endgültige Brennstoffgas zu bilden. Bei einem typischen System hat das Brennstoffgas in der Leitung 36 in Strömungsrichtung hinter der Verbindungsstelle mit der Leitung 142 einen Heizwert von etwa 4800 kcal/Nm3 und ein spezifisches Gewicht von 0,6, bezogen auf das Gewicht von Luft, welches die vorgeschriebenen Werte für die Mehrzahl der bestehenden gasbeheizten Einrichtungen in Gebieten sind, die vorher mit eigens erzeugtem Gas versorgt wurden.
Wie bereits angegeben, arbeiten die Glykol-Kontaktvorrichtungen 58 und 62 (Fig. 1) mit einem geschlossenen Glykol-Kreislauf, um eine wirksame Entfernung der Feuchtigkeit aus der Luft zu erzielen, die dazu benutzt wird, die schwereren Kohlenwasserstoffe bei der Bildung des Trägergases zu oxydieren. Das Glykol wird in einer Sammeltrommel 144 gelagert und durch geeignete Pumpen 146 und 148 in die oberen Teile der Behälter 58 und 62 gepumpt. Der Hauptteil des Glykols wird durch eine Leitung 150 mit
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Hilfe der Pumpe 146 in den oberen Teil der Glykol-Kontaktvorrichtung 58 unter einem Druck von etwa 2, 1 atü eingepumpt, damit die Kontaktvorrichtung 58 bei niedrigem Druck arbeiten und der grösste Teil der Feuchtigkeit aus der Luft entfernt werden kann, während die Luft durch die Kontaktvorrichtung 58 strömt.
Ein kleiner Teil des Glykols wird durch eine Leitung 152 mit Hilfe der Pumpe 148 unter einem Druck von etwa 5, 6 atü in den oberen Teil der mit höherem Druck arbeitenden Kontaktvorrichtung 62 eingepumpt.
Es soll auch bemerkt werden, dass das in die beiden Kontaktvorrichtungen 58 und 62 eingeführte Glykol sich auf einer Temperatur von etwa-40 C befindet, so dass die durch die Kontaktvorrichtungen strömende Luft das Glykol auf etwa 270 C erhitzt und die Luft gekühlt wird, um die Leistung herabzusetzen, die dazu benötigt wird, die Luft in den Kompressoren 64 und 68 zu komprimieren, wie bereits beschrieben. Das das untere Ende der Kontaktvorrichtung 58 verlassende Glykol wird durch eine Pumpe 154 durch eine Leitung 156 zum Wärmeaustauscher 32 zurückgepresst, der zur anfänglichen Erhitzung der Methandämpfe benutzt wird, die durch die Leitung 28 in die Expansionsvorrichtung 30 eingeführt werden.
Ferner wird das das untere Ende der Kontaktvorrichtung 62 verlassende Glykol durch eine Leitung 158 in die Leitung 156 eingeführt, um zu erreichen, dass der Hauptteil des Glykols durch den Wärmeaustauscher 32 strömt. Wie bereits angeführt, befindet sich das Glykol an diesem Punkt des Systems auf einer Temperatur von etwa 270 C, um die anfängliche Erwärmung der zur Expansionsvorrichtung 30 strömenden Methandämpfe zu erzielen. Das Glykol wird sodann durch die Leitung 156 weitergeleitet, um durch den Wärmeaustauscher 14 zu strömen, der dazu benutzt wird, das durch die Leitung 8 dem Fraktionierturm 10 zugeführte verflüssigte Erdgas zu erwärmen.
Die Temperatur des in den Wärmeaustauscher 14 eintretenden Glykols beträgt etwa 17 C, um eine bedeutende Wärmeübertragung an den zugeführten verflüssigten Erdgasstrom zu erreichen, so dass das verflüssigte Erdgas angenähert auf seine Siedepunktstemperatur erhitzt wird, bevor es, wie bereits beschrieben, dem Fraktionierturm zugeführt wird. Das den Wärmeaustauscher 14 verlassende Glykol befindet sich auf einer Temperatur von etwa-40 C'und wird durch die Leitung 156 zur Glykol-Sammeltrommell44 zurUckgeleitet, um den Kreislauf zu vervollständigen.
Wie leicht einzusehen ist, wird das Glykol beim Durchströmen der Kontaktvorrichtungen 58 und 62 eine bedeutende Feuchtigkeitsmenge aufnehmen. Es wird daher ein kleiner Teil des durch die Leitung 156 gepumpten Glykols durch eine Leitung 160 zu einer Glykoldestillationseinrichtung 162 abgezweigt. Das durch die Leitung 160 strömende Glykol wird in einem Wärmeaustauscher 164 durch das verhältnismässig reine, aus der Destillationseinrichtung 162 austretende Glykol vorgewärmt, wie noch beschrieben wird. Die Destillationseinrichtung 162 arbeitet in der üblichen Weise, um ein Aufwärtsströmen von Wasserdampf in den oberen Teil der Destillationseinrichtung und ein Abwärtsströmen von verhältnismässig reinem Glykol in den unteren Teil der Destillationseinrichtung zu erzielen.
Dampf wird durch eine Leitung 166 aus dem oberen Teil der Destillationseinrichtung abgezogen und durch einen Wasserkühler 168 geführt. Ein Teil des gekühlten, durch den Kühler 168 geführten H20 wird in den oberen Teil der Destillationseinrichtung wieder eingeführt, um den oberen Teil der Destillationseinrichtung auf der gewünschten Tempe- ratur zu halten, während das übrige gekühlte H20 einem geeigneten Verwendungsort (nicht dargestellt) zugeführt wird.
Der Inhalt des unteren Endes der Destillationseinrichtung 162 wird durch eine Pumpe 170 teilweise im Kreislauf durch eine Leitung 172 in einen Wiedererhitzer 174 geführt und teilweise durch eine Lei- : ung 176 durch den Wärmeaustauscher 164 zurückgeleitet, um sich mit dem Glykol in der Leitung 156 zu vereinigen. Das durch den Wiedererhitzer 174 geleitete Glykol wird auf einer Temperatur von etwa 1410 C gehalten und in den unteren Teil der Destillationseinrichtung wieder eingeführt, um den unteren Teil der Jestillationseinrichtung auf der gewünschten Temperatur zu erhalten. Das durch die Pumpe 170 durch die Leitungen 172 und 176 gepresste Glykol ist offenbar praktisch rein, so dass der Glykol-Kreislauf nicht mit Wasser übersättigt wird.
Wie bereits angegeben, wird Kohlendioxyd aus dem Trägergas beim Durchströmen des Absorptionsturmes 124 (Fig. 2) durch einen heissen Karbonat-Kreislauf entfernt. Das das untere Ende des Absorptionsturmes 124 verlassende Karbonat wird durch eine Leitung 178 in den oberen Teil einer Reinigungsvorrichtung 180 für heisses Karbonat geleitet, um Kohlendioxyd aus dem heissen Karbonat zu entfernen. In der Dampftrommel 116 erzeugter Dampf wird durch eine Leitung 182 in den unteren Teil der Reinigungsvorrichtung 180 geführt zum Gegenstrom mit dem in den oberen Teil der Reinigungsvorrichtung eingeführten heissen Karbonat.
Das sich im unteren Teil der Reinigungsvorrichtung 180 ansammelnde heisse Karbo- Iat wird durch eine Pumpe 184 durch eine Leitung 186 in den oberen Teil des Absorptionsturmes 124 zu- rückgepresst, um den Kreislauf des heissen Karbonats zu vervollständigen.
Der Dampf und das abgeschiedene Kohlendioxyd, die sich im oberen Ende der Reinigungsvorrich-
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tung 180 ansammeln, werden durch eine Leitung 188 zu einem geeigneten Abscheider 190 geführt. Das
Kohlendioxyd und der Dampf, die in den Abscheider 190 eingeführt werden, werden vorzugsweise durch einen Wärmeaustauscher 192 gekühlt, um die Kondensation des Dampfes und die wirksame Abscheidung von CO und HO im Abscheider 190 zu erleichtern. Der Wärmeaustauscher 192 kann mit Wasser gekühlt werden, da die Temperatur des in den Austauscher 192 eingeführten Kohlendioxyds und Dampfes etwa 1130 C beträgt. Im unteren Ende des Abscheiders 190 sich ansammelndes Kondensat wird durch eine Lei- tung 194 zu einem geeigneten Verwendungsort (nicht dargestellt) abgelassen.
Das sich am oberen Ende des Abscheiders 190 ansammelnde Kohlendioxyd wird durch eine Leitung 196 zu einem geeigneten Be- hälter abgeleitet, um in beliebiger Weise verwendet zu werden. Die Verwendung des abgeschiedenen
Kohlendioxyds bildet keinen Teil der Erfindung und wird daher hier nicht beschrieben.
Änderungen können in der Kombination und Anordnung der Verfahrensstufen und Arbeitsgänge als auch der Apparaturen, wie sie im vorstehenden in der Beschreibung dargelegt und in den Zeichnungen ge- zeigt wurden, vorgenommen werden, wobei selbstverständlich auch Änderungen an dem beschriebenen genauen Ausführungsbeispiel vorgenommen werden können, ohne vom Bereich und dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erniedrigung des Heizwertes einer Mischung von in flüssigem Zustand vorliegenden im wesentlichen gesättigten Kohlenwasserstoffen verschiedener Flüchtigkeit unter Überführung in den Gaszustand, bei welchem das Kohlenwasserstoffeinsatzgemisch vorgewärmt und in den Mittelteil eines Fraktionierturmes eingeführt wird, dortselbst am Kopf eine leichter flüchtige Fraktion austritt, diese in einem Wärmeaustauscher abgekühlt und ihr kondensierter Teil wieder dem oberen Teil des Fraktionierturmes aufgegeben wird, während ihr unkondensierter Anteil mit dem Trägergas gemischt wird, welches aus zumindest einem Teil der dem Fraktionierturm an einer tieferen Stelle entnommenen weniger flüchtigen Kohlenwasserstofffraktion durch thermisch-katalytisches Umformen mit Wasserdampf und Luft erhalten wurde, dadurch gekennzeichnet,
dass als Kohlenwasserstoffeinsatzgemisch verflüssigtes, vorwiegend aus Methan und daneben noch aus seinen Homologen bestehendes Erdgas gewählt wird und der unkondensierte, fast aus reinem Methan bestehende Anteil der leichter flüchtigen Fraktion vor seiner Mischung mit dem Trägergas durch aufeinanderfolgenden Wärmeaustausch mittels der zur Herstellung des Trägergases verwendeten Luft und eines Teiles der bei der Herstellung des Trägergases anfallenden Wärmemenge erhitzt und anschliessend durch eine Expansionsmaschine, z. B. eine Turbine, unter Ableistung mechanischer Energie geführt wird.