DE1086255B - Verfahren und Vorrichtung zur Rueckkondensation von Gasen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Rueckkondensation von Gasen

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DE1086255B DEC18220A DEC0018220A DE1086255B DE 1086255 B DE1086255 B DE 1086255B DE C18220 A DEC18220 A DE C18220A DE C0018220 A DEC0018220 A DE C0018220A DE 1086255 B DE1086255 B DE 1086255B
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückkondensation von Gasen, welche aus einer Vielzahl von verflüssigte Gase enthaltenden Tanks verdampfen.
Bei der Herstellung von isolierten Tanks hat man erhebliche Arbeit darauf verwendet, das Eindringen von Wärme in den Tank, welches die Verdampfung des darin befindlichen, in der Kälte siedenden, verflüssigten Gases zur Folge hat, auf ein Minimum herabzusetzen. Es konnte aber bisher nicht erreicht werden, das Eindringen von Wärme ganz zu unterbinden. Es müssen daher Vorkehrungen zur Behandlung der Gase getroffen werden, die aus der in dem Tank befindlichen Flüssigkeit verdampfen. Bekanntlich entsteht, wenn solche Gase in dem Behälter verdampfen, ein Druck in dem Behälter, und es müssen Vorrichtungen zum Ablassen der entstandenen Gase vorgesehen werden, um gefährliche Drucksteigerungen zu verhindern.
Wenn solche Gase von geringem wirtschaftlichen Wert sind, besteht die zweckmäßigste Maßnahme zur Verhinderung von Drucksteigerungen in der Verwendung eines Sicherheitsventils für jeden Tank, das in Tätigkeit tritt, wenn ein vorherbestimmter Druck in dem Tank erreicht ist, und das die Gase in die Atmosphäre abbläst. Wenn jedoch die Gase technisch einen Wert haben, der ihre Gewinnungskosten übersteigt, oder nicht in die Atmosphäre abgeblasen werden dürfen, so ist es wünschenswert, das Gas flüssig zwecks Rückführung in den Vorratstank zu gewinnen. Ein verhältnismäßig einfaches und preiswertes Verfahren zur Rückgewinnung und erneuten Kondensation des Gases, damit dasselbe wieder in die im Vorratsbehälter befindliche Flüssigkeit geleitet werden kann, ist deshalb technisch erstrebenswert.
In Fällen, wie z. B. Schiffsanlagen, in denen es erwünscht ist, eine Reihe von isolierten Tanks zu haben, die zum Transport von großen Mengen von verflüssigtem Naturgas geeignet und die innerhalb des Schiffs angeordnet sind, ist es unzweckmäßig und teuer, jeden Tank mit einer eigenen Rückgewinnungsanlage zu versehen.
Außerdem verbietet der in einem Schiff zur Verfügung stehende begrenzte Raum die Anordnung derartiger Einzelanlagen. Wenn andererseits nur eine einzige Rückgewinnungsanlage für die aus allen Tanks verdampfenden. Gase verwendet wird, ist es schwierig, die wieder verflüssigten Gase zur Rückführung in die Tanks entsprechend den jeweils verdampften Mengen zu verteilen. Es könnten einige dieser Tanks überfließen, und es wäre unmöglich, die Tanks zur Lagerung von verschiedenen verflüssigten Gasen zu verwenden.
Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe Verfahren und Vorrichtung
zur Rückkondensation von Gasen
Anmelder:
Constock International Methane Limited, Nassau (Bahamas)
Vertreter:
Dr. W. Beil und A. Hoeppener, Rechtsanwälte,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Januar 1958
Alexis Pastuhov, Harvard, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
zugrunde, die Verdampfungsverluste voneinander verschiedener, verflüssigter Gase bei der Lagerung oder bei dem Transport zu vermindern.
Dies wird dadurch erreicht, daß das verdampfte Gas aus jedem der Tanks jeweils in einem geschlossenen Kreislauf durch ein Flüssigkeitsbad geführt wird, dessen Temperatur unter dem Siedepunkt, jedoch über dem Erstarrungspunkt der verflüssigten Gase liegt, erneut verflüssigt und jeweils in den gleichen Tank zurückgeführt wird.
Durch die Erfindung werden Verluste durch Verdampfung von verflüssigten Gasen, die bei der Lagerung oder dem Transport während eines längeren Zeitraums durch Wärmeeintritt in die Tanks auftreten, auf ein Minimum herabgesetzt. Durch das Kondensationsverfahren, das einer Vielzahl von Lager- oder Transportbehältern dient und das gleichzeitig für jeden Behälter einen geschlossenen Kreislauf vorsieht, wird das Problem der Zuteilung der wieder verflüssigten Gase zu den richtigen Behältern gelöst, und ferner wird die Verwendung einer einzigen Rückkondensationsanlage zur Wiederverflüssigung von Gasen ermöglicht, die aus Tanks verdampfen, welche voneinander verschiedene, verflüssigte Gase enthalten.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung dar.
Das verflüssigte Gas 12 ist in dem Tank 10 gelagert, der mit einer Isolierung 11 und mit einer Ein-
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fülleitung 33 mit einem Ventil 32 versehen ist. Als Auslaß des verflüssigten Gases 12 dient eine Auslaßleitung 30 mit einem Ventil 31. Der Raum 13 im oberen Teil des Tanks 10 ist mit aus der Flüssigkeit verdampftem Gas angefüllt. Um den Druck im Raum 13 in sicheren Grenzen zu halten, wird das verdampfte Gas aus dem Tank 10 durch die Leitung 14 zu einer Rückkondensationsanlage geführt. In der Leitung 14 ist ein Drucksteuerventil 15 vorgesehen, um den Druck in dem Tank 10 und dem Raum 13 zu halten. Die Leitung 14 kann mit einem Hilfsgebläse 16 versehen sein, um den Kreislauf des Gases durch die Rückkondensationsanlage zu steigern.
Die Rückkondensationsanlage besteht aus einem Tank 19, der mit einer Isolierung 20 umgeben ist. Der Tank 19 ist zum Teil mit einem Flüssigkeitsbad 21 gefüllt, das eine ausreichend tiefe Temperatur zur Kondensation des durch die Leitung 14 in die Kondensationsschlange 17 eintretenden Gases liefert. Die Temperatur des Flüssigkeitsbads 21 darf jedoch nicht so tief sein, daß sie ein Erstarren der in der Kondensationsschlange 17 kondensierenden Flüssigkeit bewirkt. Das Flüssigkeitsbad 21 füllt den Tank 19 nicht ganz aus, so daß ein Raum 22 entsteht, der Gas enthält, welches durch die teilweise Verdampfung des Flüssigkeitsbads 21 bei Absorption der Wärme aus den kondensierenden Gasen in der Kondensationsschlange 17 entsteht.
Das verflüssigte Gas 12 fm dem Tank 10) und das Flüssigkeitsbad 21 (in dem Tank 19) können gleicher Art sein. Dann wird ein ausreichender Temperaturunterschied zur Kondensation des Gases aus dem Tank 10 dadurch erreicht, daß ein bestimmter Druck in den Raum 13 des Tanks 10 und ein etwas niedrigerer Druck in den Raum 22 des Tanks 19 aufrechterhalten wird. Der Druckunterschied zwischen den beiden Räumen (13,22) wird so eingestellt, daß er die Siedepunkte der verflüssigten Gase (12, 21) fixiert und dadurch die Temperatur innerhalb der geforderten Grenzen hält. Wenn sich beispielsweise flüssiges Methan in dem Tank 10 befindet, kann der Raum 13 unter einem Druck von etwa 1,1 kg/cm2 gehalten werden, während in dem Tank 19 der Druck etwa 0,7 kg/cm2 beträgt. Dadurch wird ein Temperaturunterschied von etwa 7° C geschaffen, der ausreicht, das in die Kondensationsschlange 17 einströmende Methangas wieder zu kondensieren und es als Flüssigkeit durch Leitung 18 in den Tank 10 zurückzuführen.
Das Flüssigkeitsbad 21, in das die Kondensationsschlange 17 eintaucht, kann auch von der zu lagern- den oder transportierenden Flüssigkeit verschieden sein. Das Flüssigkeitsbad 21 besteht dann aus einem verflüssigten Gas, wie z. B. flüssiger Stickstoff, flüssige Luft, flüssiges Helium od. dgl. Die Wahl des Flüssigkeitsbads 21 hängt von dem verflüssigten Gas 12 ab, welches gelagert werden soll. Falls das Flüssigkeitsbad 21 mit dem verflüssigten Gas 12 nicht gleichartig ist, soll das Flüssigkeitsbad 21 einen etwas unter dem Siedepunkt des verflüssigten Gases 12 liegenden Siedepunkt haben.
Um einen ausreichend hohen Flüssigkeitsspiegel in dem Tank 19 aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, das durch die teilweise Verdampfung des in dem Tank 19 befindlichen Flüssigkeitsbads 21 gebildete Gas wieder zu kondensieren. Dies geschieht dadurch, daß das Gas durch eine Leitung 23 abgezogen und mittels eines Verdichters 29 komprimiert wird, worauf das verdichtete Gas in einen Kühler 24 gebracht wird, der z. B. mit flüssigem Propan in der Schlange 25 und flüssigem Äthylen in der Schlange 26 versehen ist. Nach Verlassen des Kühlers 24 wird das verdichtete Gas durch die Leitung 27 zu einem Ventil 28 geführt, um das verdichtete Gas bis auf den in dem Tank 19 herrschenden Druck zu entspannen. Die Rückkondensationsanlage kann auch für eine Vielzahl von Tanks 10, die verschiedene verflüssigte Gase 12 enthalten, verwendet werden. Dann sollen jedoch deren Siedepunkte bei den Drücken, unter denen sie gelagert werden, nicht so weit voneinander abweichen, daß das Flüssigkeitsbad 21 in dem Tank 19 die eine Flüssigkeit erstarren lassen oder das Gas einer anderen nicht verflüssigen würde. Dabei kann der Kühler 24 als Kondensationssystem für Gase benutzt werden, die wesentlich höhere Siedepunkte haben, als die in dem Tank 10 gelagerten. Bei einer solchen Anordnung kann ein System verwendet werden, das ähnliche Kondensationsschlangen und Ventile hat wie die, die vom Tank 10 ausgehend gezeigt wurden.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Rückkondensation von Gasen, welche aus einer Vielzahl von verflüssigte Gase enthaltenden Tanks verdampfen, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfte Gas aus jedem der Tanks jeweils in einem geschlossenen Kreislauf durch ein Flüssigkeitsbad geführt wird, dessen Temperatur unter dem Siedepunkt, jedoch über dem Erstarrungspunkt der verflüssigten Gase liegt, erneut verflüssigt und jeweils in den gleichen Tank zurückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsbad aus einer Menge des in den Tanks verflüssigten Gases besteht, das dadurch auf die erforderliche Temperatur gebracht wird, daß sein Druck unter dem des in den Tanks verflüssigten Gases gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Flüssigkeitsbad verdampfenden Gase komprimiert, gekühlt und entspannt werden und das erhaltene verflüssigte Gas in das Flüssigkeitsbad zurückgeleitet wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von ein verflüssigtes Gas (12) enthaltenden Tanks (10), eine Leitung (14) mit einem Drucksteuerventil (15) und einem Hilfsgebläse (16) zum Absaugen der verdampften Gase in eine in einem Flüssigkeitsbad (21) liegende Kondensationsschlange (17) und durch eine Leitung (18) zur Rückführung der verflüssigten Gase in die Tanks (10).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Leitung (23) und einen Verdichter (29) zum Ansaugen und Verdichten des aus dem Flüssigkeitsbad (21) verdampfenden Gases, sowie durch einen Kühler (24), eine Leitung (27) und ein Ventil (28) zur Kühlung, Rückführung und Entspannung des verflüssigten Gases in das Flüssigkeitsbad (21).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 009 569/91 7.60
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