DE1922767C3 - Process for heating liquefied natural gas - Google Patents

Process for heating liquefied natural gas

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DE1922767C3 DE19691922767 DE1922767A DE1922767C3 DE 1922767 C3 DE1922767 C3 DE 1922767C3 DE 19691922767 DE19691922767 DE 19691922767 DE 1922767 A DE1922767 A DE 1922767A DE 1922767 C3 DE1922767 C3 DE 1922767C3
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Gerhard Dipl.-Phys. Dr.- Ing. Linde
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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 bekanntSuch 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 entwickein, das sich durch niedrige Anlagenkosten und gleichzeitig durch einen hohen thermodynamischen Wirkungsgrad auszeichnetThe invention is therefore based on the object of developing a method of the type mentioned at the beginning, 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 Versorgungsnetze; liegtThis 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 significantly above the pressure of the supply network; lies

Durch die Anwendung der direkten Kühlung, d. h. durch das innige Vermischen der beiden Medien, die in Wärmetausch gebracht werden sollen, 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 Heat exchange is to be brought about, 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 Zwischendruck 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 Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibtThere is the further advantage that, according to the method according to the invention, the liquid natural gas initially on an intermediate pressure and after the direct heat exchange has taken place together with the one to be cooled Electricity can be compressed to high pressure. From this it follows that none of the two liquid pumps has the total 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 to carry out 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 for performing the method according to the invention results

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, das Erdgas vor der arbeitsleistenden Entspannung auf Temperaturen von mindestens + 1000C zu erhitzen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch ohneIt has proven to be expedient to heat the natural gas to temperatures of at least + 100 ° C. before the expansion to perform work. The 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'5 significant changes in an advantageous manner 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

Kältemittel anschließend bei hohem Druck verdampft und nach erfolgter Verdampfung und weiterer Überhitzung arbeitsleistend en'spannt wird In diesem Fall wird der im Wärmeaustausch mit dem kondensierenden Erdgasteilstrom bis in die Nähe der Siedetemperatur beiRefrigerant then evaporates at high pressure and after evaporation and further overheating In this case, the heat exchange with the condensing Partial flow of natural gas close to the boiling point

Pipelinedruck oder falls der Pipelinedruck höher ist als der kritische Druck, bis in die Nähe der kritischen Temperatur angewärmte und darauf mit dem kondensierten Eidgasteilstrom vereinigte, zu verdampfende Erdgasstrom im Wärmeaustausch mit dem bei niedrigern Druck kondensierenden Fremdkältemittel weiter erwärmt. Auf diese Weise kann die Restkälte desPipeline pressure or, if the pipeline pressure is higher than the critical pressure, close to the critical one Temperature warmed and then combined with the condensed Eidgas partial flow to be evaporated Natural gas flow continues in heat exchange with the external refrigerant condensing at lower pressure warmed up. In this way, the residual cold of the

Erdgasstromes zur zusätzlichen EnergiegewinnungNatural gas stream for additional energy generation

ausgenützt werden.be exploited.

Die Erfindung wird anhand eines in der ZeichnungThe invention is based on one in the drawing

schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. schematically illustrated embodiment explained.

Ein zu verdampfender unterkühlter Erdgasstrom wird mittels piner Pnmnp 21 zunächst 2üf sine" Druck v~r 30 ata gefördert und über eine Leitung 22 einemA supercooled natural gas stream to be evaporated is initially 2üf its pressure by means of pin Pnmnp 21 30 ata promoted and a line 22 a

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 » 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 0°C aus dem Gegenstromwärmeaustauscher 27 austretende Erdgas wird in einem Überhitzer 28 auf eine Temperatur von etwa + 1270C 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 Erdgasteilstrom erneut über die Leitung 32, den Gegenstomwärmeaustauscher 26 und die Leitung 33 in den Kieselkühler 23 gelangt und dort im Wärmeaustausch mit zu verdampfendem unterkühl-Trickle cooler 23 supplied, in which it is warmed to a temperature of about -98 ° C by a condensing natural gas partial flow. 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 that drives a generator 30 through a branch line 32 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 exiting with a temperature of about 0 ° C from the counter-current heat exchanger 27, natural gas is heated in a superheater to a temperature of about 28 + 127 0 C, before it is expanded to perform work in the turbine 29th The natural gas stream supplied to the system 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 branched vapor partial stream of natural gas again passes through line 32, countercurrent heat exchanger 26 and line 33 into silica cooler 23 and there in heat exchange with the supercooled to be evaporated -

Ipm PrHcrac «>rnoiit LrriHfincifirtIpm PrHcrac «> rnoiit LrriHfincified Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: 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, dadurch gekennzeichnet, 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 liegtProcedure for heating liquefied material Natural gas, in which the liquid natural gas is compressed with a pump, warmed up and relaxed while doing work where part of the expanded or partially expanded natural gas is fed into a supply network, while another part is cooled by indirect heat exchange with natural gas to be heated is, characterized in that the liquid natural gas is initially at an intermediate pressure pumped and in a mixing device in direct thermal contact with the cooled Natural gas is brought, 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
DE19691922767 1968-07-29 1969-05-05 Process for heating liquefied natural gas Expired DE1922767C3 (en)

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