-
Die Erfindung betrifft eine Stoffaustauschkolonne umfassend einen Behälter, welcher mindestens eine erste Zuführung für ein Gas im unteren Teil, mindestens einen ersten Abzug für ein Gas am Kopf, mindestens eine zweite Zuführung für eine Flüssigkeit im oberen Bereich sowie mindestens einen zweiten Abzug für eine Flüssigkeit im unteren Bereich aufweist, und wobei die Stoffaustauschkolonne mindestens ein Stoffaustauschelement zum Stoffaustausch zwischen dem von unten nach oben strömenden Gas und der von oben nach unten strömenden Flüssigkeit im Inneren des Behälters aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Durchführung eines Stoffaustausches zwischen einem Gas und mindestens einer Flüssigkeit unter Verwendung einer Stoffaustauschkolonne, wobei das Gas von unten nach oben und die Flüssigkeiten von oben nach unten über mindestens ein Stoffaustauschelement durch die Stoffaustauschkolonne geführt werden. Ferner beschreibt die Erfindung die Verwendung einer Stoffaustauschkolonne bzw. die Durchführung eines derartigen Verfahrens.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Sauergaswäsche von Erdgas in einer Off-Shore Anlage beschrieben. Die Erfindung ist jedoch für jede Stoffaustauschkolonne und jedes Verfahren geeignet, bei der die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Probleme auftauchen und daher nicht zum Beispiel auf die Aminwäsche von Erdgas in einer Off-Shore Anlage eingeschränkt.
-
Erdgas wird nach seiner Förderung vor seiner ökonomischen Verwendung verschiedenen Aufreinigungsschritten unterzogen. Ein wesentlicher Schritt dabei ist die Entfernung von Sauergasen wie Schwefelwasserstoffen und Kohlendioxid. Bei der Reinigung von Erdgas ist es dabei erforderlich, Kohlendioxid bis zu einem Gehalt von maximal 50 ppmV zu entfernen.
-
Gemäß den in
Ullmann's "Encyclopedia of industrial chemistry" (release 2011, 7. Edition) beschriebenen Stand der Technik werden dazu bevorzugt Wäschen eingesetzt. In einer derartigen Wäsche wird das Erdgas dem unteren Bereich einer Stoffaustauschkolonne aufgegeben. Im oberen Bereich wird die, Stoffaustauschkolonne mit einem geeigneten Waschmittel beaufschlagt, so dass das von unten nach oben durch die Kolonne strömende Erdgas das flüssige Waschmittel im Gegenstrom passiert. Geeignete Stoffaustauschelemente im Inneren der Kolonne sorgen für einen intensiven Kontakt zwischen dem Erdgas und dem oder den flüssigen Waschmittel/n.
-
Als besonders geeignet hat sich für diesen Zweck eine Aminwäsche im Stand der Technik herausgestellt, Insbesondere eine Wäsche unter Verwendung von aktiviertem Methyldiethanolamin als Waschmittel. Bei einer Aminwäsche werden leicht alkalische wässrige Lösungen (insbesondere Ethanolamin-Derivate) eingesetzt, welche einer oben beschriebenen Stoffaustauschkolonne als Waschmittel aufgegeben werden. Derartige Aminwäschen haben den Vorteil, dass die Sauergase reversibel chemisch in der Waschlösung absorbiert werden. D. h. in einem nachgeordneten Verfahrensschritt werden die saueren Komponenten des Gases thermisch wieder von dem Waschmittel getrennt, so dass das regenerierte Waschmittel erneut der Stoffaustauschkolonne aufgegeben werden kann. Durch derartige Aminwäschen gelingt es daher insbesondere, Kohlendioxid aus dem Erdgas zu entfernen, ohne große Mengen verbrauchten Waschmittels zu produzieren.
-
Die Durchführung und die apparative Ausgestaltung einer derartigen Aminwäsche in einer Off-Shore Erdgasanlage stellen den Fachmann vor besondere Herausforderungen. Wie bereits ausgeführt ist Kohlendioxid aus dem Erdgas bis zu einem Kohlendioxidgehalt von 50 ppmV zu entfernen. In einer Off-Shore Erdgasanlage induzieren jedoch häufig Wellenbewegungen durch hohen Seegang auch entsprechende Bewegungen in der Stoffaustauschkolonne zur Aminwäsche. Diese induzierten Bewegungen können wegen Schrägstellung der Stoffaustauschkolonne zu einer Ungleichverteilung des Waschmittels über den Querschnitt der Stoffaustauschkolonne führen. In derartigen Fällen kommt daher zumindest ein Teil des Erdgases nicht in Kontakt mit dem Waschmittel. In diesen Fällen kann eine Entfernung des Kohlendioxids bis hinunter auf einen Volumengehalt von maximal 50 ppmV zumeist nicht garantiert werden. Dies hat negative Folgen (insbesondere Korrosion) für die nachfolgenden Anlagenteile und ist daher unbedingt zu vermeiden.
-
Gemäß dem Stand der Technik (
J. A Sheffield "Off-Shore LNG-Production – how to make it happen", Business Briefing: LNG review 2005) wird das Problem dadurch gelöst, dass die Stoffaustauschkolonne zur Aminwäsche deutlich größer als im vergleichbaren On-Shore Fall dimensioniert wird. Dadurch wird diese Kolonne zumeist die größte und schwerste Kolonne der gesamten Anlage. Ihre Positionierung auf einem Schiff oder Off-Shore Plattform ist daher kritisch. Bevorzugt wird die Kolonne daher auf der Zentralachse des Schiffes oder der Off-Shore Plattform positioniert und der Rest der Anlage in Abhängigkeit von der Aminwäsche gestaltet.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Stoffaustauschkolonne derart auszugestalten, dass auch in einem Off-Shore Anwendungsfall die Funktion der Kolonne sichergestellt wird. Ferner soll ein Verfahren zur Durchführung eines Stoffaustausches zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit derart ausgestaltet werden, dass unabhängig von durch Seegang induzierten Bewegungen der Stoffaustausch innerhalb der Spezifikationen gewährleistet ist.
-
Die gestellte Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch die Merkmale des Anspruches 1 und verfahrensseitig durch die Merkmale des Anspruches 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 sowie 7 bis 12 angegeben.
-
Gemäß dem Erfindungsgedanken weist die Stoffaustauschkolonne mindestens einen Sensor im Inneren auf, welcher zur Bestimmung der Konzentration mindestens eines vorgegebenen Bestandteils des Gases geeignet ist. Mittels dieses Sensors im Inneren des Behälters und/oder des ersten Abzugs wird somit fortwährend die Konzentration von einem Bestandteil des Gases überwacht, welcher geeigneterweise Aufschluss über die Qualität des Stoffaustausches zwischen Gas und Flüssigkeit im Inneren der Stoffaustauschkolonne gibt. Erfindungsgemäß weist der erste Abzug für das Gas eine Strömungsverbindung mit einem Regelventil auf, welches geeignet ist, das Gas auf mindestens zwei verschiedene Abführungen des Regelventils derart zu verteilen, dass in jede Abführung der gesamte Volumenstrom des Gases, kein Gas oder ein beliebiger vorgegebener Bruchteil des gesamten Volumenstroms des Gases strömt. Dieses Regelventil wird in Abhängigkeit von der gemessenen Konzentration des Bestandteils im Inneren der Stoffaustauschkolonne gesteuert, welche als Maß für die Qualität des Stoffaustausches dient. Bei einem funktionierenden Stoffaustausch innerhalb der Spezifikationen, wie beispielsweise bei ruhiger See, wird das Regelventil derart eingestellt, dass das Gas vollständig vom ersten Abzug der Stoffaustauschkolonne über das Regelventil in die Abführung strömt, die zur Weiterverarbeitung des Gases führt. Wird im Inneren der Stoffaustauschkolonne über den Sensor eine Konzentration des Bestandteils des Gases detektiert, die darauf schließen lässt, dass der Stoffaustausch nicht innerhalb der geforderten Spezifikation funktioniert, wird das Regelventil hinter dem ersten Abzug der Stoffaustauschkolonne derart eingestellt, dass das Gas zumindest teilweise oder vollständig in die Abführung strömt, die nicht direkt in die spezifikationsgemäße Weiterverarbeitung führt.
-
Bevorzugt ist mindestens eine Abführung des Regelventils mit einer weiteren Vorrichtung zur Entfernung des/der vorgegebenen Bestandteile/s des Gases verbunden, dessen/deren Konzentration durch den Sensor in der Stoffaustauschkolonne bestimmt wird. Gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das Gas über das Regelventil und die weitere Abführung in eine weitere Vorrichtung zur Entfernung des oder der Bestandteile des Gases geführt werden, dessen oder deren Konzentration bestimmt wird. Wird die Stoffaustauschkolonne beispielsweise als Wäsche zur Entfernung von einer oder mehreren Bestandteilen des Gases betrieben, wird bei einer gemessenen Konzentration des/der Bestandteile im Inneren der Stoffaustauschkolonne, die auf einen spezifikationsgemäßen Stoffaustausch hindeutet, wird das Regelventil derart eingestellt; dass das Gas vollständig in die Abführung strömt, die mit der direkten Weiterverarbeitung des Gases verbunden ist. Deutet die Konzentration auf einen nichtspezifikationsgemäßen Stoffaustausch hin, beispielsweise bei durch hohen Seegang verursachten Fehlverteilungen oder fehlenden Kontakten zwischen Gas und Flüssigkeit, wird das Regelventil derart eingestellt, dass das Gas zumindest teilweise oder vollständig in die Abführung strömt, die mit einer weiteren Vorrichtung zur Entfernung des/der Bestandteils/e führt, deren Konzentration gemessen wird.
-
Die Abweichungen vom spezifikationsgemäßen Stoffaustausch sind zumeist klein. Nichtsdestotrotz würden sie in den weiterverarbeitenden Anlagenteilen große Probleme verursachen. Daher müssen die Bestandteile des Gases vor der Weiterbearbeitung soweit reduziert werden, dass trotz nicht spezifikationsgemäß funktionierenden Stoffaustauschs die Bestandteile vor der Weiterbearbeitung bis auf eine Konzentration reduziert werden, die der Spezifikation entspricht. Die Konzentration des/der unerwünschten Bestandteile/s ist jedoch auch bei nicht spezifikationsgemäßen Stoffaustausch nach der Stoffaustauschkolonne deutlich kleiner als vor der Stoffaustauschkolonne. Dadurch kann die weitere Vorrichtung zur Entfernung des/der vorgegebenen Bestandteile des Gases deutlich kleiner ausgeführt werden. Für derart geringe Konzentrationen des zu entfernenden Bestandteiles der Gasphase stehen im Stand der Technik zumeist apparativ einfache, kostengünstige und kleine Lösungen zur Verfügung.
-
Besonders bevorzugt ist die Stoffaustauschkolonne als Aminwäsche zur Entfernung von Sauergas aus einem kohlenwasserstoffhaltigen Gas und der Sensor zur Bestimmung der Sauergaskonzentration, insbesondere der Kohlendioxidkonzentration, in dem kohlenwasserstoffhaltigen Gas geeignet.
-
In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist zweckmäßigerweise mindestens eine Abführung des Regelventils mit einer Vorrichtung, insbesondere einem Molsieb, zur Entfernung von Sauergas, insbesondere Kohlendioxid, strömungstechnisch verbunden.
-
Vorteilhafterweise weist die Stoffaustauschkolonne mindestens einen Stoffaustauschboden, mindestens eine strukturierte Packung und/oder mindestens eine regellose Füllkörperschüttung als Stoffaustauschelement auf.
-
Verfahrensseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Konzentration von mindestens einem vorgegebenen Bestandteil des Gases über einen geeigneten Sensor im Inneren der Stoffaustauschkolonne und/oder am/im ersten Abzug für das Gas am Kopf der Stoffaustauschkolonne bestimmt wird und in Abhängigkeit von der gemessenen Konzentration des/der Bestandteile/s das Gas von der Stoffaustauschkolonne vollständig direkt zur Weiterverarbeitung geführt oder zumindest teilweise über ein weiteres Verfahren zur Behandlung des/der Bestandteile/s geführt wird.
-
Verfahrensseitig wird erfindungsgemäß die Konzentration von mindestens einem Bestandteil des Gases innerhalb der Kolonne bestimmt, welcher geeignet ist, die Qualität des in der Stoffaustauschkolonne stattfindenden Stoffaustausches zu beurteilen. Die Bestimmung der Konzentration kann dabei sowohl im Inneren des Behälters beispielsweise zwischen den Stoffaustauschelementen und/oder im/am ersten Abzug für das Gas erfolgen. In Abhängigkeit von der Konzentration dieses gemessenen Bestandteiles wird erfindungsgemäß das Regelventil gesteuert. Entspricht die Konzentration des gemessenen Bestandteiles einem spezifikationsgemäß funktionierenden Stoffaustausch in der Stoffaustauschkolonne, wird das Regelventil derart eingestellt, dass das Gas von der Stoffaustauschkolonne direkt zur Weiterbearbeitung geführt wird. Deutet die gemessene Konzentration auf einen nicht-spezifikationsgemäßen Stoffaustausch hin, wird das Regelventil derart eingestellt, dass das Gas von der Stoffaustauschkolonne zumindest teilweise oder vollständig in ein weiteres Verfahren zur Behandlung des/der Bestandteile/s geführt wird, dessen/deren Konzentration gemessen wird.
-
Da die Abweichungen vom spezifikationsgemäßen Stoffaustausch klein sind, kann als weiteres Verfahren zur Behandlung ein deutlich einfacheres und kostengünstigeres Verfahren gewählt werden.
-
Bevorzugt wird der Stoffaustausch zwischen Flüssigkeiten und Gas als Wäsche zur Entfernung mindestens eines Bestandteils des Gases durchgeführt, die Konzentration dieses/r Bestandteils/e bestimmt und in Abhängigkeit von der Konzentration des Gases von der Stoffaustauschkolonne vollständig direkt zu einer Weiterverarbeitung geführt oder zumindest teilweise über ein weiteres Verfahren zur Entfernung des/der Bestandteile/s geführt.
-
Besonders bevorzugt ist das Verfahren als Aminwäsche ausgebildet, bei der Sauergas aus einem kohlenwasserstoffhaltigen Gas entfernt wird, wobei das kohlenwasserstoffhaltige Gas die Stoffaustauschkolonne von unten nach oben im Gegenstrom zu einem Waschmittel durchströmt, die Konzentration von Sauergas über einen Sensor im inneren der Stoffaustauschkolonne und/oder im/am ersten Abzug bestimmt wird und in Abhängigkeit von der Konzentration des Sauergases das kohlenwasserstoffhaltige Gas direkt zur Weiterverarbeitung geführt oder zumindest teilweise über ein zusätzliches Verfahren zur Entfernung von Sauergas zur Weiterverarbeitung geführt wird.
-
Bevorzugt wird Sauergas, insbesondere Kohlendioxid, aus Erdgas entfernt, die Konzentration von Kohlendioxid in der Stoffaustauschkolonne bestimmt und das Erdgas in Abhängigkeit von der Konzentration des Kohlendioxids nach der Aminwäsche direkt zur Weiterverarbeitung oder zumindest teilweise über ein Molsieb zur Entfernung von Kohlendioxid zur Weiterverarbeitung geführt wird.
-
In dieser Ausgestaltung der Erfindung kommen die Vorteile besonders zum Tragen. Wie bereits geschildert muss Kohlendioxid vor der Weiterbehandlung bzw. Weiterverarbeitung des Erdgases bis auf einen Konzentrationsgehalt von 50 ppmV entfernt werden. Dies wird in dieser Ausgestaltung der Erfindung unabhängig von Störungen des Stoffaustausches in der Stoffaustauschkolonne, wie sie beispielsweise in Off-Shore Anwendungen durch Seegang induziert werden, gewährleistet, Die Stoffaustauschkolonne wird derart ausgelegt, dass im Normalbetrieb Kohlendioxid aus dem Erdgas bis auf einen Anteil von maximal 50 ppmV entfernt wird. In diesem Fall wird das Regelventil derart eingestellt, dass das Erdgas direkt aus der Aminwäsche zur Weiterverarbeitung geführt wird. Treten Störungen in der Stoffaustauschkolonne; beispielsweise durch hohen Seegang, auf, wird dies über den Sensor zur Bestimmung der Kohlendioxidkonzentration innerhalb der Stoffaustauschkolonne und/oder am/im ersten Abzug für das Gas sofort detektiert.
-
In diesem Fall wird das Regelventil derart eingestellt, dass das Erdgas von der Aminwäsche zumindest teilweise oder vollständig über ein Molsieb geführt wird. In dem Molsieb wird Kohlendioxid absorbiert, so dass der Kohlendioxidgehalt des Erdgases nach dem Molsieb auf eine Konzentration von unter 50 ppmV gesenkt wird. Ein Molsieb ist geeignet zur Entfernung von deutlich geringen Kohlendioxidanteilen aus Gasströmen. Der Platzbedarf eines Molsiebes ist kleiner im Vergleich zu einer Stoffaustauschkolonne. Das Molsieb dient in dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung daher gewissermaßen als Sicherheit, um auch bei ungünstigsten Bedingungen in der Aminwäsche einen spezifikationsgemäßen Kohlendioxidgehalt von unter 50 ppmV im Erdgas vor der Weiterverarbeitung zu gewährleisten. Bei normaler, spezifikationsgemäßer Funktion der Stoffaustauschkolonne, wenn das Erdgas direkt zur Weiterverarbeitung geführt wird, kann das Molsieb regeneriert werden.
-
Die Steuerung des Regelventils erfolgt automatisch in Abhängigkeit vom Messwert des Sensors.
-
Im Gegensatz zum Stand der Technik ist es daher nicht notwendig, die Aminwäsche größer auszulegen, um sicherzustellen, dass auch bei hohem Seegang der Stoffaustausch hinreichend funktioniert, um eine Entfernung des Kohlendioxids aus dem Erdgas bis auf einen Wert von unter 50 ppmV zu gewährleisten. In dieser Ausgestaltung wird daher vermieden, die Aminwäsche wie im Stand der Technik überdimensioniert auszulegen. Dadurch wird der Platzbedarf auf der Aminwäsche auf der Off-Shore Plattform bzw. auf dem Schiff der Erdgasanlage verringert. Da Platz auf derartigen Off-Shore Plattformen oder Schiffen der kritischste Parameter ist, werden durch die Erfindung somit deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik erzielt.
-
Zweckmäßigerweise wird bei einer gemessenen Kohlendioxidkonzentration im Inneren der Stoffaustauschkolonne und/oder am/im ersten Abzug für das Gas, die einen Kohlendioxidgehalt von über 150 ppmV, bevorzugt über 100 ppmV, besonders bevorzugt über 50 ppmV, im Erdgas am Abzug der Stoffaustauschkolonne zur Folge hat, das Erdgas vollständig über ein Molsieb zur Entfernung des Kohlendioxides auf einen Wert von maximal 50 ppmV vor der Weiterverarbeitung geführt.
-
Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Stoffaustauschkolonne als Aminwäsche zur Entfernung von Sauergas, insbesondere Kohlendioxid, aus Erdgas in einer Off-Shore Anlage verwendet. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung von Sauergas, insbesondere Kohlendioxid aus Erdgas in einer Off-Shore Anlage durchgeführt.
-
Unter einer Off-Shore Anlage wird im Rahmen der Erfindung eine Anlage auf einer Off-Shore Plattform, einer Halbtaucher-Plattform oder auf einer auf dem Meeresgrund verankerte Plattform oder auf einem Schiff verstanden.
-
Mit der vorliegenden Erfindung gelingt es insbesondere, eine Stoffaustauschkolonne sowie ein Verfahren zum Stoffaustausch derart auszugestalten, dass unabhängig von Schwankungen des Stoffaustausches innerhalb der Stoffaustauschkolonne, beispielsweise verursacht durch äußere Einflüsse, vor der Weiterverarbeitung eine spezifikationsgemäße Gaszusammensetzung erreicht wird. Insbesondere bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Stoffaustauschkolonne bzw. bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Off-Shore Anlage kann auch bei hohem Seegang spezifikationsgemäßer Stoffaustausch sichergestellt werden. Dies gilt insbesondere bei einer Aminwäsche von Erdgas in einer Off-Shore Anlage. In diesem Fall wird der Platzbedarf auf der Off-Shore Anlage deutlich gegenüber dem Stand der Technik minimiert und gleichzeitig sichergestellt, dass die Sauergase, insbesondere Kohlendioxid, bis zu dem Gehalt entfernt werden, bei dem die Anlage schädigungsfrei betrieben werden kann.
-
Im Folgenden soll die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
-
Es zeigt
-
1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Aminwäsche von Erdgas.
-
1 zeigt schematisch eine Stoffaustauschkolonne 1 umfassend einen Behälter 2 mit einer ersten Zuführung 3a für ein Gas im unteren Bereich der Stoffaustauschkolonne 1 und einem ersten Abzug 7a für das Gas am Kopf der Stoffaustauschkolonne 1. Ferner weist die Stoffaustauschkolonne 1 eine zweite Zuführung 4a im oberen Teil des Behälters sowie einen zweiten Abzug 5a im unteren Bereich des Behälters 2 auf. In dieser Ausgestaltung der Erfindung wird das Erdgas 3 über die Zuführung 3a im unteren Bereich der Stoffaustauschkolonne 1 aufgegeben. Das Erdgas 3 durchströmt die Stoffaustauschkolonne 1 von unten nach oben. Im oberen Bereich der Stoffaustauschkolonne 1 wird der Stoffaustauschkolonne 1 über die Zuführung 4a ein Waschmittel 4 zugeführt und über den gesamten Querschnitt der Stoffaustauschkolonne 1 verteilt. Die im Inneren der Stoffaustauschkolonne 1 angeordneten Stoffaustauschelemente 6 sorgen für einen intensiven Kontakt des von unten nach oben strömenden Erdgases 3 und in dem im Gegenzug herabströmenden Waschmittel 4.
-
Im Inneren der Stoffaustauschkolonne, speziell im Behälter 1 zwischen den Stoffaustauschelementen 6, ist ein Sensor 14 angeordnet, über den fortlaufend die Konzentration des Kohlendioxides im Erdgas 3 bestimmt wird. Das von Kohlendioxid gereinigte Erdgas 7 verlässt die Kolonne über den Abzug 7a, welche eine strömungstechnische Verbindung zum Regelventil 8 hat. Das Regelventil 8 ist derart ausgestaltet, dass der gereinigte Erdgasstrom 7 auf die beiden Abführungen 12 und 13 verteilt werden kann. Dabei kann der gereinigte Erdgasstrom 7 durch das Regelventil 8 entweder ganz der Abführung 13 oder ganz der Abführung 12 aufgegeben werden oder auf beide Abführungen 12 und 13 verteilt werden.
-
Das mit Kohlendioxid beladene Waschmittel 5 wird über den zweiten Abzug 5a aus dem unteren Bereich vom sogenannten Sumpf der Stoffaustauschkolonne 1 abgezogen und in der Regenerationskolonne R von Kohlendioxid befreit und erneut der Stoffaustauschkolonne 1 über die zweite Zuführung 4a aufgegeben 4.
-
In dieser Ausgestaltung der Erfindung wird die Stoffaustauschkolonne 1 als Aminwäsche auf einer Off-Shore Plattform betrieben. Über den Sensor 14 wird fortwährend der Kohlendioxidgehalt des Erdgases 3 in der Stoffaustauschkolonne 1 bestimmt. Bei normalem Betrieb, d. h. bei normalem Seegang, wird über den Sensor 14 eine Kohlendioxidkonzentration gemessen, die einen funktionierenden Stoffaustausch und somit einen Kohlendioxidgehalt von unter 50 ppmV im gereinigten Erdgas 7 anzeigt. In diesem Fall wird das Regelventil 8 derart eingestellt, dass das gereinigte Erdgas 7 direkt in die Abführung 13 strömt und über das ebenfalls entsprechend eingestellte Regelventil 10 der Weiterverarbeitung 11 zugeführt wird. Wird über den Sensor 14 ein Kohlendioxidgehalt in der Stoffaustauschkolonne gemessen, der auf einen nicht funktionierenden Stoffaustausch schließen lässt, so dass das gereinigte Erdgas 7 am Abzug 78 einen Kohlendioxidgehalt von über 50 ppmV hat, wird das Regelventil 8 derart eingestellt, dass der Erdgasstrom 7 vollständig in die Abführung 12 strömt. Dies ist beispielsweise bei Ungleichverteilung innerhalb der Stoffaustauschkolonne 1 der Fall, wie sie durch sehr hohen Seegang der damit einhergehenden Schrägstellung der Kolonne verursacht werden.
-
Die Abführung 12 hat eine Strömungsverbindung zu einem Molsieb 9. In diesem Fall wird daher das Erdgas 7 von der Stoffaustauschkolonne 1 über das Regelventil 8 und die Abführung 12 zu einem Molsieb 9 geführt, wo das restliche Kohlendioxid im Erdgas 7 bis auf einen Kohlendioxidgehalt von unter 50 ppmV adsorbiert wird. Vom Molsieb 9 wird das gereinigte Erdgas 7 nunmehr mit einem Kohlendioxidgehalt von unter 50 ppmV über das entsprechend eingestellte Regelventil 10 zur Weiterverarbeitung 11 geführt.
-
Somit wird in dieser Ausgestaltung der Erfindung erreicht, dass der Weiterverarbeitung 11 immer ein gereinigter Erdgasstrom 7 aufgegeben wird, welcher einen Kohlendioxidgehalt von unter 50 ppmV aufweist. Dabei ist es nicht notwendig wie am Stand der Technik die Stoffaustauschkolonne 1 größer als in einem vergleichbaren On-Shore Anwendungsfall zu dimensionieren. Das verwendete Molsieb 9 ist klein und kostengünstig und kann im Normalbetrieb der Kolonne regeneriert werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Ullmann's ”Encyclopedia of industrial chemistry” (release 2011, 7. Edition) [0004]
- J. A Sheffield ”Off-Shore LNG-Production – how to make it happen”, Business Briefing: LNG review 2005 [0007]
