DE1806879A1 - Verfahren zum Verfluessigen von Erdgas - Google Patents

Verfahren zum Verfluessigen von Erdgas

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Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
(H 467) η 68/079
Str/bd
51.Oktober I968
Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas mit Hilfe mindestens eines Kältekreislaufs« bei dem ein als Kreislaufmedium dienendes, Erdgaskomponenten enthaltendes Gemisch komprimiert, gekühlt, verflüssigt, entspannt, im Wärmeaustausch mit Kreislaufmedium und zu verflüssigendem Erdgas verdampft und angewärmt und zum Kreislaufkompressor zurückgeführt wird sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
Dem Kältekreislauf fälfc die Aufgabe zu, die zur Verflüssigung des mit Umgebungstemperatur ankommenden Erdgases erforderliche Kälte zu erzeugen* Da diese Kälte auf verschiedenen
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LINDEAfCTIENQESELLSCHAFT
Temperaturniveaus benötigt wird, bedient man sich vorteilhafterweise eines Kältemediums, das sich aus Bestandteilen unterschiedlicher Siedepunkte zusammensetzt, wie es z.B. durch A.P.Kleemenko (Comptes rendus du Congres du Proid de Copenhague 1959* Seiten . J54 bis 39) bekannt geworden ist. Die in den einzelnen partiellen Kondensationsstufen jeweils anfallende Flüssigkeit wird von der Gasphase getrennt, entspannt, verdampft und erwärmt und zum fe Kompressor zurückgeführt. Die Komponenten mit den niedrigen Siedepunkten wie Methan und Stickstoff liefern die bei der tiefsten Temperatur erforderliche Kälte. Mit Hilfe von Äthan und Propan wird die Kälte auf dem mittleren Temperaturniveau erzeugt und die Kälte für die Vorkühlung, d.h. für die Abkühlung auf eine etwa dem Siedepunkt des Ammoniaks bei Atraosphärendruck (-53° C) entsprechende Temperatur, wird durch Verdampfen von schwereren Kohlenwasserstoffen wie Propan, Butan und Höhersiedenden aufgebracht. Dabei ist es wünschenswert, daß diese Kohlenwasserstoffe im Kreislaufgas in größerer Menge vorhanden sind-, weil sie eine höhere Verdampfungswärme besitzen als die tiefersiedenden Kreislaufgaskomponenten, so daß mit ihrer Konzentration auch die Kälteleistung des Kreislaufs, bezogen auf 1 Nm umgewälztes Kreislaufgas, steigt. Eine höhere Konzentration an schwereren Kohlenwasserstoffen bedeutet aber gleichzeitig, daß bei den folgenden partiellen Kondensationen eine nicht mehr vertretbare Menge dieser Komponenten in der Gasphase verbleibt, mit
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LINDEAKTIENQESELLSCHAFT
den tiefsiedenden Kreislaufgasbestandteilen in die letzten Entspannungsstufen gelangt und dort die Verdampfungstemperatur in unerwünschter Weise erhöht und gegebenenfalls PestausScheidungen verursacht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas die Kälteleistung des Kreislaufs zu erhöhen, ohne daß die Punktionsfähigkeit der bei den tiefsten Temperaturen arbeitenden Kühlstufen beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Konzentration an C-,- bis Cg-Kohlenwasserstoffen im Kreislaufmedium und der Drück der Zwischenstufen des Kreislaufkompressors so aufeinander abgestimmt werden, daß sich nach der an die Zwischenkompressionsstufe anschließenden Kühlung Kondensat bildet und daß dieses Kondensat abgetrennt, entspannt, im Wärmeaustausch mit dem zu verflüssigenden Erdgas und Kreislaufmedium verdampft und angewärmt und zur Saugseite des Kreislaufkompressors zurückgeführt wird.
Der Vorteil dieser Verfahrensweise liegt darin, daß sich infolge der Anwesenheit größerer Mengen an C,-bis (!/--Kohlenwasserstoffen die Kälteleistung des Kreislaufs erhöht und daß gleichzeitig durch die partielle Kondensation nach der Zwischenküflung der Partialdruck dieser Kohlenwasserstoffe in
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LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
dem In die tiefsten Temperaturstufen gelangenden Kältemedium so gering gehalten wird, daß dort keine unerwünschte Erhöhung der Verdanpfungstemperatür auftritt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Druck der Zwischenkompressionsstufe ebenso groß gewählt wie der Erdgasdruck.
In besonders zweckmäßiger Weise wird die Erfindung angewandt im Rahmen eines Verfahrens, bei dem die er.forderliche Kälte durch einen einzigen Kreislauf erzeugt und das Kreislaufmedium einer mehrstufigen partiellen Kondensation unterworfen wird, wobei jeweils das Kondensat abgetrennt, auf den Saugdruck des Kreislaufkompressors entspannt, im Wärmeaustausch mit Kreislaufmedium Und Erdgas verdampft und angewärmt und zum Kreislaufkompressor zurückgeführt wird. Dabei wird mit geringem apparativem Aufwand eine sehr gute Trennwirkung erzielt und außerdem läßt sich das Verfahren leicht an verschiedene Erdgaszusammen-Setzungen und Betriebszustände anpassen*
Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß. der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem Zwischenkühler des Kreislaufkompressors ein Abscheider nachgeschaltet ist, der einerseits über eine Leitung für die Gasphase mit der nächsten Kompressionsstufe und andererseits über eine Leitung für die flüssige Phase, über ein Entspannungsventil und über den Kältemittelweg eines Wärmeaustauschers mit der Saugseite des Kompressors verbunden ist.
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LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nun anhand schematischer Darstellungen beispielsweise erläutert.
Figur 1 zeigt ein Verfahren mit offenem Kreislauf, bei dem also das zu verflüssigende Erdgas gemeinsam mit dem Kreislaufgas verdichtet und auf tiefe Temperatur gebracht wird. Das Kreislauf gas hat etwa folgende Zusammensetzung:
1 - 5 Ji H2 1 - 6 Ji C4H10
35 - 55 % CH4 0,5 - 2,5 % C5H12
27 - 38 % C2H6 0 - 2 £ C6H14> 12 - 25 # CLHn
20 000 NmVh Kreislaufgas werden durch Leitung 1 der Saugseite der ersten Kompressorstufe 2 mit etwa 6 ata zugeführt, dort auf ca. 20 ata verdichtet und im Zwischenkühler 5 auf Kühlwassertemperatur gebracht. 1000 Nnr/h des Kreislaufmediums werden dabei verflüssigt* im Abscheider 4 von der Gasphase getrennt, im Wärmeaustauscher 5 auf etwa 2800 K gekühlt und durch das Ventil 6 in die Leitung 1 für zurüokstr ölendes Kreislaufmedium entspannt, um von der ersten Stufe des Kompressors wieder angesaugt zu werden» Das den Abscheider 4 verlassende das wird zusammen mit 6000 Nrtrfyh durch Leitung 7 zuströmenden, von CO2, HgS und HgO befreiten Erdgases in der zweiten Kompressorstufe 8 auf ca. ata verdichtet. Ira SohluSkühler 9 fallen wiederum etwa
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LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
1000 NmVh Flüssigkeit an, die im Abscheider 10 gesammelt, im Wärmeaustauscher 5 unterkühlt, mittels Ventil 11 in die von nachgeschalteten Wärmeaustauschern kommen* Leitung 1 für zurückströmendes Kreislaufgas entspannt und im Wärmeaustauscher 5 verdampft und angewärmt, wird.
Ehe das Kreislaufgas von der ersten Verdichterstufe wieder angesaugt wird, durchläuft es den Sicherheitsabscheider P 12, welcher die Maschine im instationären Betrieb, etwa beim Anfahren der Anlage oder bei Bedienungsfehlern, vor Flüs sigkeitsschlägen schützt.
Ein kleiner Teil der unterkühlten Flüssigkeit aus dem Abscheider 10 wird am kalten Ende des Wärmeaustauschers über Ventil 15 in die zum Gasometer führende Leitung 27 entspannt. Menge und Zusammensetzung dieses Stroms sind dabei so gewählt, daß die mit dem Erdgas in die Anlage gelangenden C,- und höheren Kohlenwasserstoffe auf diesem Wege die Anlage wieder verlassen·
Das Gas aus dem Abscheider 10 wird im Wärmeaustauscher 5 auf etwa 28o° K gekühlt und dabei partiell kondensiert. Im Abscheider 14 wird die Flüssigkeit, etwa 4200 Nm5Zh, vom Dampf getrennt. Beide Fraktionen werden im Wärmeaustauscher auf oa. 245° K abgekühlt. Die unterkühlte Flüssigkeit wird entspannt, dem zurückströmenden Kreislauf gas zugemisoht und im
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Wärmeaustauscher 15 verdampft. Das Gas wird wiederum partiell kondensiert und im Abscheider 16 in Fltissigkeits- und Oasphase getrennt. Die Menge der gebildeten Flüssigkeit liegt bei 6000 Nnr/h. Beide Phasen werden nun im Wärmeaustauscher 17 auf ca. 195° K gekühlt. Die unterkühlte Flüssigkeit wird in der bereits geschilderten Weise in das zurückströmende Kreislaufgas entspannt und im Wärmeaustauscher 17 verdampft. Der partiell kondensierte Dampf wird im Abscheider 18 wiederum in die zwei Phasen zerlegt, welche im Wärmeaustauscher 19 auf ca. I85 K gekühlt werden. Die Flüssigkeiten aus den Abscheidern 18 (7500 Nm-Vn) und 20 (500 NmVh) werden vereinigt, gemeinsam im Wärmeaustauscher 21 unterkühlt und anschließend im Ventil 22 entspannt. Dabei wird eine Temperatur von etwa 140 K erreicht. Die Flüssigkeit wird nunmehr in den Wärmeaustauschern 21 und verdampft und angewärmt, dann mit der im Wärmeaustauscher 17 unterkühlten Flüssigkeit aus dem Abscheider 16 vermischt und in der beschriebenen Weise zum Kreislaufkompressor zurückgeführt.
Der im Abscheider 20 abgetrennte Dampf wird in den Wärmeaustauschern 21 und 25 gekühlt, verflüssigt und unterkühlt. Die Flüssigkeit gelangt mit einer Temperatur von etwa 115° K Über das Entspannungsventil 24 in den Lagertank 25· Die Temperatur am kalten Ende des Wärmeaustauschers 23 wird erreicht durch Entspannen und Verdampfen einer Teilmenge der den Wärmeaustauscher 2> verlassenden Flüssigkeit; sie wird , über Ventil 26 in
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LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
die zum Gasometer führende Leitung 27 entspannt und verläßt die Anlage über die Wärmeaustauscher 2J, 21, 19, 17, 15 und 5. Das im Lagertank 25 durch Wärmeeinwirkung verdampfte Gas" wird über Lei tung 28 entnommen und durch das Kaltgasgebläse 29 ebenfalls in die Leitung 27 und von dort zum Gasometer gefördert.
In der folgenden Tabelle sind die in den einzelnen Abscheidern herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen (P in ata, T in 0K), die jedem Abscheider zugeführte Gesamtmenge (V in Nnr/h), die darin abgeschiedene Flüselgkeitsmenge (P in Nnr/h), sowie das ungefähre Molekulargewicht der jeweiligen Gasbzw. PlÜssigphase, Mß und M51, zusammengestellts
Abscheider P T V 000 P 000 MG 51
4 20 303 20 .000 1 000 30 43
10 35 303 25 000 1 200 27 38
14 35 281 24 800 4 000 24 32
16 35 245 19 800 6 300 21 23
18 35 195 13 500 7 500 18 20.
20 35 I87 6 18
Man sieht daraus, daß im Abscheider 4 Propan (Molekulargewicht 44) und die schwereren ι Kohlenwasserstoffe flüssig anfallen. Die Flüssigkeit im Abscheider 10 besteht im wesentlichen aus Propan, in den Abscheidern 14 und 10 steigt der Anteil an Äthan (Molekulargewicht 30) in der Flüssigkeit. In den Ab-
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scheidern 18 und 20 wird ein Gemisch aus Äthan und Methan (Molekulargewicht 16) abgetrennt. Das den Abscheider 20 verlassende Gas besteht hauptsächlich aus Methan. In ähnlicher Weise nimmt das Molekulargewicht der Gasphase von Abscheider zu Abscheider ab.
Figur 2 zeigt ein Schema des für die Erfindung wesentlichen Verfahrensabschnitts, wenn ein geschlossener Kreislauf zur Anwendung kommt, wenn also Erdgas und Kreislaufraedium stets getrennt geführt werden. Gleiche Teile sind mit gleichen Ziffern bezeichnet. Das Kreislaufgas hat folgende Zusammensetzung:
1 - 5* N2 8 -
20 - 25* CH4 2 -
35 - 50* C2H6 1 -
Der wesentliche Unterschied gegenüber Figur 1 besteht darin, daß das Erdgas nicht über Leitung 7 cte*1 zweiten Kompressorstufe 8, sondern über Leitung 40 dem Wärmeaustauscher 5 und der nachgeschalteten Tieftemperatüranlage zugeführt wird* Daraus ergibt sioh weiter, daß eine Vorrichtung zum Entfernen der durch das Erdgas in den Kreislauf eingeführten schweren Kohlenwasserstoffe, wi9 sie dem Ventil 13 in Figur 1 entsprechen würde, nioht erforderlich ist.
4 Patentansprüche
2 Blatt Zeichnungen
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Claims (1)

  1. LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    (H 467) · η 68/079
    Str/bd "V "5I.Oktober I968
    Patentansprüche
    1. Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas mit Hilfe mindestens eines Kältekreislaufs, bei dem ein als Kreislaufmedium dienendes, Erdgaskomponenten enthaltendes Gemisch komprimiert, gekühlt, verflüssigt, entspannt, im Wärmeaustausch mit Kreislaufmedium und zu verflüssigendem Erdgas verdampft und angewärmt und zum Kreislaufkompressor zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an C5- bis Cg-Kohlenwasserstoffen im Kreislaufmedium und der Druck mindestens einer Zwischenstufe des Kreislaufkompressors so aufeinander abgestimmt werden, daß sich nach der an die Zwischenkompressionsstufe anschließenden Kühlung Kondensat bildet und daß dieses Kondensat abgetrennt, entspannt, im Wärmeaustausch mit dem zu verflüssigenden Erdgas
    P und Kreislaufmedium verdampft und angewärmt und zur Saugseite des Kreislaufkompressors zurückgeführt wird.
    2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck einer Kompresfcorzwisohenstufe ebenso groß gewählt wird, wie der Druck des ankommenden Ergases.
    009822/1374
    LINDEAKTIENQESELLSCHAFT
    3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Kälte durch einen einzigen Kreislauf erzeugt und das Kreislaufmedium einer mehrstufigen partiellen Kondensation unterworfen wird, wobei jeweils das Kondensat abgetrennt, auf den Saugdruck des Kreislaufkompressors entspannt, im Wärmeaustausch mit Kreislaufmedium und Erdgas verdampft und angewärmt und zum Kreislaufkompressor zurückgeführt wird.
    4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem Zwischenkühler (3) des Kreislaufkompressors ein Abscheider (4) nachgeschaltet ist, der einerseits über eine Leitung für die Gasphase mit der nächsten Kompressionsstufe (8) und andererseits über eine Leitung für die flüssige Phase, über ein Entspannungsventil (6) und über den Kältemittelweg eines Wärmeaustauschers (5) mit der Saugseite des Kompressors verbunden ist.
    00 9822/1674
DE19681806879 1968-11-04 1968-11-04 Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas Expired DE1806879C3 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2163139A1 (de) * 1970-12-21 1972-07-13 LAir Liquide, Societe Anonyme pour lEtude et !Exploitation des Procedes Georges Claude, Paris Verfahren und Anlage zur Kühlung eines Gasgemisches
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