DE1922767B2

DE1922767B2 - PROCESS FOR HEATING LIQUID NATURAL GAS

Info

Publication number: DE1922767B2
Application number: DE19691922767
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Phys. Dr.-Ing.; Becker Rudolf Dipl.-Ing. Dr.lng.; 8000 München Linde
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1968-07-29
Filing date: 1969-05-05
Publication date: 1977-09-29
Also published as: AT294787B; ES369982A1; DE1922767C3; GB1272108A; DE1922767A1; JPS4915443B1; FR2013935A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anwärmung von verflüssigtem Erdgas, bei dem das flüssige Erdgas mit einer Pumpe verdichtet, angewärmt und arbeitsleistend entspannt wird, wobei ein Teil des entspannten oder teilentspannten Erdgases in ein Versorgungsnetz eingespeist, während ein anderer Teil durch indirekten Wärmetausch mit anzuwärmendem Erdgas abgekühlt wird.The invention relates to a method for heating liquefied natural gas, in which the liquid natural gas with a pump is compressed, warmed and relaxed while performing work, with part of the relaxed or partially expanded natural gas fed into a supply network, while another part through indirect Heat exchange is cooled with natural gas to be heated.

Ein derartiges Verfahren ist aus der FR-PS 13 48 190 bekannt.Such a method is from FR-PS 13 48 190 known.

Es weist den Nachteil auf, daß wegen der großen zu übertragenden Wärmemengen die Anschaffungskosten für die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Wärmetauscher sehr groß sind.It has the disadvantage that because of the large amounts of heat to be transferred, the acquisition costs for the heat exchangers necessary to carry out the process are very large.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, das sich durch niedrige Anlagenkosten und gleichzeitig durch einen hohen thermodynamischen Wirkungsgrad auszeichnet.The invention is therefore based on the object of developing a method of the type mentioned above, This is achieved through low system costs and, at the same time, through high thermodynamic efficiency excels.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das flüssige Erdgas zunächst auf einen Zwischendruck gepumpt und in einer Mischvorrichtung in direkten Wärmekontakt mit dem abgekühlten Erdgas gebracht wird, und daß nach dem erfolgten direkten Wärmetausch die vorliegende Mischung auf einen Druck gepumpt wird, der wesentlich über dem Druck des Versorgungsnetzes liegt.This object is achieved in that the liquid natural gas is first pumped to an intermediate pressure and is brought into direct thermal contact with the cooled natural gas in a mixing device, and that after the direct heat exchange has taken place, the mixture present is pumped to a pressure which is significantly above the pressure of the supply network.

Durch die Anwendung der direkten Kühlung, d. h. durch das innige Vermischen der beiden Medien, die in Wärmetausch gebracht werden lollen, wird eine besondere intensive Wärmeübertragung erreicht. Dadurch werden die Temperaturdifferenzen zwischen anzuwärmendem und abzukühlendem Strom verkleinert, wodurch der thermodynamische Wirkungsgrad des Verfahrens vergrößert wird. Außerdem wird der teure Gegenstromwärmetauscher, der in dem Verfahren nach dem Stande der Technik verwendet wird, überflüssig.By using direct cooling, i. H. through the intimate mixing of the two media in A particularly intensive heat transfer is achieved. Through this the temperature differences between the stream to be heated and the stream to be cooled are reduced, whereby the thermodynamic efficiency of the process is increased. In addition, the expensive countercurrent heat exchanger used in the prior art process, superfluous.

Es ergibt sich der weitere Vorteil, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das flüssige Erdgas zunächst auf einen Zwischendnick und nach erfolgtem direkten Wärmetausch gemeinsam mit dem abzukühlenden Strom auf Hochdruck verdichtet werden kann. Hieraus folgt, daß von keiner der beiden Flüssigkeitspumpen die gesamte Druckdifferenz zwischen Luft druck und Hochdruck in einem Schritt überwunden werden muß, wie das in dem Verfahren nach dem Stande der Technik zumindest für eine der beiden Flüssigkeitspumpen erforderlich ist. Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Pumpen, die nur relativ kleine Druckdifferenzen überwinden müssen, können folglich billiger hergestellt werden, wodurch sich eine weitere Senkung der Anschaffungskosten für eine Anlage zum DurchführenThere is the further advantage that, according to the method according to the invention, the liquid natural gas initially on an intermediate pitch and after the direct heat exchange has taken place together with the one to be cooled Electricity can be compressed to high pressure. It follows from this that none of the two liquid pumps has the entire pressure difference between air pressure and high pressure must be overcome in one step, as in the method according to the State of the art is required for at least one of the two liquid pumps. The implementation of the method according to the invention necessary pumps that only have relatively small pressure differences need to overcome, can consequently be produced cheaper, thereby further reducing the Acquisition costs for a system to carry out

ίο des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt.ίο the method according to the invention results.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, das Erdgas vor der arbeitsleistenden Entspannung auf Temperaturen von mindestens + 100° C zu erhitzen.It has proven to be useful to bring the natural gas to temperatures before the work-performing expansion to be heated from at least + 100 ° C.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch ohneThe inventive method can also be used without

"5 wesentliche Änderungen in vorteilhafter Weise mit einem Verfahren kombiniert werden, nach dem die Anwärmung bzw. Verdampfung des flüssigen unterkühlten Erdgases mittels eines bei niedrigem Druck kondensierenden Fremdkältemittels erfolgt und das Kältemittel anschließend bei hohem Druck verdampft und nach erfolgter Verdampfung und weiterer Überhitzung arbeitsleistend entspannt wird. In diesem Fall wird der im Wärmeaustausch mit dem kondensierenden Erdgasteilstrom bis in die Nähe der Siedetemperatur bei Pipelinedruck oder falls der Pipelinedruck höher ist als der kritische Druck, bis in die Nähe der kritischen Temperatur angewärmte und darauf mit dem kondensierten Erdgasteilstrom vereinigte, zu verdampfende Erdgasstrom im Wärmeaustausch mit dem bei niedrigern Druck kondensierenden Fremdkältemittel weiter erwärmt. Auf diese Weise kann die Restkälte des Erdgasstromes zur zusätzlichen Energiegewinnung ausgenützt werden."5 major changes in an advantageous manner with a process can be combined according to which the heating or evaporation of the liquid supercooled Natural gas takes place by means of an external refrigerant condensing at low pressure and that Refrigerant then evaporates at high pressure and after evaporation and further overheating is relaxed while doing work. In this case, the one in heat exchange with the condensing one Partial flow of natural gas close to the boiling point at pipeline pressure or if the pipeline pressure is higher than the critical pressure, warmed up to the vicinity of the critical temperature and then condensed with the Natural gas partial flow combined the natural gas flow to be evaporated in heat exchange with the lower one Pressure condensing foreign refrigerant is further heated. In this way, the residual cold of the Natural gas flow can be used to generate additional energy.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. The invention is explained using an exemplary embodiment shown schematically in the drawing.

Ein zu verdampfender unterkühlter Erdgasstrom wird mittels einer Pumpe 21 zunächst auf einen Druck von 30 ata gefördert und über eine Leitung 22 einem Rieselkühler 23 zugeführt, in dem er von einem kondensierenden Erdgasteilstrom auf eine Temperatur von etwa —98°C angewärmt wird. Das angewärmte flüssige Erdgas wird mittels einer Pumpe 24 auf einen Druck von 200 ata gefördert und einem Gegenstromwärmeaustauscher 26 zugeführt, in dem es im Wärmeaustausch mit dem durch eine Zweigleitung 32 vom Gasaustritt einer einen Generator 30 antreibenden Entspannungsturbine 29 herangeführten und anschließend durch eine Leitung 33 in die Rieselkühler 23 übertretenden Erdgasteilstrom auf eine Temperatur von etwa —60° C erwärmt wird. In einem dem Gegenstromwärmeaustauscher 26 nachgeschalteten, fremdbeheizten Gegenstomwärmeaustauscher 27 erfolgt eine weitere Anwärmung des Erdgases auf eine Temperatur von etwa 0°C. Das mit einer Temperatur von etwa O⁰C aus dem Gegenstromwärmeaustauscher 27 austretende Erdgas wird in einem Überhitzer 28 auf eine Temperatur von etwa +127° C erhitzt, bevor es in der Turbine 29 arbeitsleistend entspannt wird. Von dem arbeitsleistend entspannten Erdgas wird über eine Leitung 31 der der Anlage flüssig zugeführte Erdgasstrom dampfförmig entnommen, während der abgezweigte dampfförmige Erdgasteilstrotn erneut über die Leitung 32, den Gegenstomwärmeaustauscher 26 und die Leitung 33 in den Rieselkühler 23 gelangt und dort im Wärmeaustausch mit zu verdampfendem unterkühltem Erdgas erneut kondensiert.A supercooled natural gas stream to be evaporated is initially conveyed to a pressure of 30 ata by means of a pump 21 and fed via a line 22 to a trickle cooler 23 in which it is warmed to a temperature of about -98 ° C. by a condensing natural gas partial stream. The heated liquid natural gas is conveyed to a pressure of 200 ata by means of a pump 24 and fed to a countercurrent heat exchanger 26 in which it is brought up in heat exchange with the expansion turbine 29 driving a generator 30 from the gas outlet and then through a line 33 in the trickle cooler 23 passing natural gas partial flow is heated to a temperature of about -60 ° C. In an externally heated countercurrent heat exchanger 27 connected downstream of the countercurrent heat exchanger 26, the natural gas is further heated to a temperature of approximately 0.degree. The natural gas emerging from the countercurrent heat exchanger 27 at a temperature of approximately ⁰ ° C. is heated in a superheater 28 to a temperature of approximately + 127 ° C. before it is expanded in the turbine 29 to perform work. The natural gas stream supplied to the plant in liquid form is withdrawn in vapor form from the natural gas, which has been expanded to provide work, via a line 31, while the diverted vaporous partial gas flow again passes through line 32, the countercurrent heat exchanger 26 and line 33 into the trickle cooler 23 and there in heat exchange with the subcooled material to be evaporated Natural gas condensed again.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Process for heating liquefied natural gas, in which the liquid: Natural gas with a pump is condensed, warmed up and relaxed while doing work, with a part of the relaxed or partially relaxed Natural gas is piped into a supply network, while another part by indirect Heat exchange is cooled with natural gas to be heated, characterized in that the liquid natural gas is first pumped to an intermediate pressure and in a mixing device in direct thermal contact with the cooled natural gas is brought, and that after that direct heat exchange, the mixture present is pumped to a pressure which is substantially above the pressure of the supply network.