DE19732268C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten eines Arbeitsgases - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung mit einem durch Fremdenergie antreibbaren Verdichter zum Verdichten eines Antriebsgases, wie Erdgas, von einem Eingangsdruck auf einen erhöhten Ausgangsdruck.

Gasturbinen können zum Antrieb von Verdichtern eingesetzt werden, um beispiels­ weise einen ausreichenden Druck in langen Gaspipelines aufrechtzuerhalten. Gasturbinen stellen thermische Strömungs-Kraftmaschinen dar, bei denen die thermi­ sche Energie von erhitztem Arbeitsgas in mechanische Energie, sogenannte Wellen­ leistung, umgewandelt wird. Im Normalfall komprimiert ein Verdichter mit ggf. mehre­ ren Verdichterstufen atmosphärische Luft als Arbeitsgas und fördert dieses in eine oder mehrere Brennkammern, wo Brennstoff eingesprüht und entzündet wird. Das energiereiche, abströmende Arbeitsgas wird anschließend in einer (Nutz-)Turbine zumindest soweit entspannt, daß die aufzubringende Verdichterleistung erzeugt und so der Verdichter angetrieben wird. Die verbleibende Energie des Arbeitsgases bzw. die Enthalpiedifferenz kann durch die genannte Turbine oder bei mehrwelliger Aus­ bildung durch weitere Turbinen bzw. Turbinenstufen in die genannte Wellenleistung umgewandelt werden. Beispiele derartiger Gasturbinen zeigen die Prospekte "Mit Energie aus Gasturbinen in die Zukunft", Auflage 03. 97 D, und "Gasturbinen für me­ chanische Antriebe", Auflage 03. 96 D, der Anmelderin.

Die Gasturbinen arbeiten mit einem offenen Kreislauf des Arbeitsgases. Dies ist als Abgrenzung gegenüber einem geschlossenen Kreislauf, bei dem das Arbeitsgas rezir­ kuliert wird, zu verstehen. Dementsprechend kann als offener Kreislauf jeder das Ar­ beitsgas nicht rezirkulierende Kreislauf, also auch eine Zu- und Abführung des Ar­ beitsgases in Leitungen, verstanden werden.

Das thermodynamische Arbeitsverfahren einer herkömmlichen Gasturbine besteht aus Verdichtung, Wärmezufuhr und Entspannung. Dieser Ablauf wird auch als Joule-Pro­ zeß bezeichnet und ist beispielsweise in "Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik", Verlag Moderne Industrie, 1981, unter dem Stichwort "Turbine (Gasturbi­ ne)" näher erläutert. Der Wirkungsgrad ist dabei um so besser, je höher die Tempera­ tur des in die Turbine eintretenden erhitzten Arbeitsgases und je niedriger die Tempe­ ratur des üblicherweise ins Freie ausströmenden entspannten Arbeitsgases ist. Des weiteren hängt der Wirkungsgrad einer Gasturbine von dem Druckverhältnis zwi­ schen Anströmseite und Abströmseite der Turbine ab. Ein hohes Druckverhältnis er­ möglicht im allgemeinen einen hohen Wirkungsgrad.

Aus der DE-AS-11 49 573 und der US 4,414,805 sind Gasturbinenanordnungen bekannt, bei denen ein hohes Druckverhältnis zwischen Anströmseite und Abström­ seite der Turbine dadurch erhalten wird, daß das Arbeitsgas auf der Abströmseite der Turbine auf Unterdruck entspannt wird. Hierzu ist der Turbine ein von einer weiteren Antriebsmaschine angetriebener Verdichter nachgeordnet.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades ist es weiter bekannt, das aus der Turbine austre­ tende, entspannte Arbeitsgas mit einer Temperatur von beispielsweise 500 bis 600°C zur Vorwärmung der beim Verdichten auf beispielsweise 300°C erwärmten Luft zu verwenden. Hierzu wird ein Wärmetauscher zwischen den Verdichter und ein sich anschließendes Verbrennungssystem geschaltet. Aufgrund der verhältnismäßig gerin­ gen Temperaturdifferenz von nur 200 bis 300°C zwischen dem aus der Turbine aus­ tretenden, entspannten Arbeitsgas und der vom Verdichten erwärmten, noch zu erhit­ zenden Luft hat das den Wärmetauscher verlassende entspannte Arbeitsgas noch eine verhältnismäßig hohe Temperatur und damit noch eine beträchtliche thermische Energie, die nicht genutzt wird.

Die JP-A-59-120721 offenbart eine Gasturbinenanlage, bei der die Abgase eines Industrieofens einer Turbine bei etwa Atmophärendruck zugeführt werden. Die Ab­ gase werden in der Turbine auf einen Unterdruck entspannt und anschließend durch einen Wärmetauscher sowie einen nachgeordneten Kompressor geleitet, der die Ab­ gase wieder auf Atmosphärendruck komprimiert und ins Freie entweichen läßt. Die Turbine treibt den Kompressor sowie ein Gebläse an, das Umgebungsluft dem Indu­ strieofen zuführt, wobei die Umgebungsluft in dem Wärmetauscher von den auf Un­ terdruck entspannten Abgasen vorgewärmt wird.

Die EP 0 733 894 A1 offenbart eine Gasfördervorrichtung für eine Pipeline bei der das zu fördernde Gas durch eine Gasturbine geleitet wird und hierbei nur ein mög­ lichst geringer Anteil des Gases verbrannt wird. Hier erfolgt also zunächst eine Kom­ pression und anschließend eine teilweise Dekompression des Gases.

Die bei den Gasturbinen anfallende Wärmeenergie des aus der Turbine austretenden, entspannten Arbeitsgases wird bei bisher üblichen Verdichterstationen jedoch mei­ stens nicht genutzt. Dementsprechend ist der Wirkungsgrad dieser Verdichterstatio­ nen, gemessen an der insgesamt eingesamt eingesetzten Energie, verhältnismäßig ge­ ring.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Verdichten eines Arbeitsgases mit den eingangs genannten Merkmalen anzugeben, die die Realisierung eines gegenüber dem Stand der Technik erhöhten Wirkungsgrades ermöglichen.

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verdichten von Arbeitsgas zeichnet sich da­ durch aus, daß das Arbeitsgas vorgewärmt und anschließend mittels fremdzugeführter Wärmeenergie erhitzt wird, das erhitzte Arbeitsgas eine Turbine antreibt und hierbei auf einen unter dem Eingangsdruck liegenden Druck entspannt wird, das in der Tur­ bine entspannte Arbeitsgas durch Wärmeaustausch das vorzuwärmende Arbeitsgas vorwärmt und anschließend mittels eines von der Turbine und durch Fremdenergie angetriebenen Verdichters auf den Ausgangsdruck verdichtet wird.

Ein wesentlicher Aspekt ist hierbei die Nutzung fremdzugeführter Wärmeenergie zu­ sammen mit der Nutzung von Fremdenergie zum Antrieb des Verdichters, so daß die erforderliche Fremdenergie abzüglich der zugeführten Wärmeenergie im Verhältnis zur Arbeitsleistung des Verdichters minimiert wird. Folglich läßt sich der Wirkungs­ grad durch Nutzung von Abwärme optimieren.

In bevorzugter Weiterbildung werden dabei die Wärmeenergie zur Erhitzung des Ar­ beitsgases und die Fremdenergie zum Antrieb des Verdichters durch eine Gasturbine bereitgestellt. Diese Kombination bietet sich insbesondere für Pipeline-Verdichter- Stationen an, bei denen beispielsweise Erdgas zur Weiterleitung auf einen höheren Druck verdichtet wird. Durch die vorschlagsgemäße Kombination einer beispielswei­ se herkömmlichen Gasturbine, wie eingangs beschrieben, mit dem die Wärmeenergie des Abgases der Gasturbine ausnutzenden Verdichterverfahren läßt sich der Lei­ stungsbedarf bei gleicher Verdichterleistung von beispielsweise 25 MW auf etwa 15 bis 18 MW senken.

Eine Vorrichtung mit einem durch Fremdenergie antreibbaren Verdichter zur Verdich­ tung eines Arbeitsgases, wie Erdgas, von einem Eingangsdruck auf einen erhöhten Ausgangsdruck zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Vorrichtung einen Erhitzer zur Erhitzung des Arbeitsgases mittels fremdzugeführter Wärmeener­ gie, eine vom erhitzten Arbeitsgas antreibbare Turbine zur Abgabe von Antriebsener­ gie an den Verdichter und einen Wärmetauscher zur Vorwärmung von zu erhitzen­ dem Arbeitsgas durch Wärmeaustausch mit in der Turbine entspanntem Arbeitsgas umfaßt, wobei der Verdichter der Turbine und dem Wärmetauscher derart nachge­ schaltet ist, daß an der Turbine abströmseitig ein unter dem Eingangsdruck liegender Unterdruck für das Arbeitsgas erzeugbar ist.

Es läßt sich durch Kombination von zugeführter Wärmeenergie und zugeführter Fremdenergie zum Antrieb des Verdichters eine Minimierung des Anteils an benötig­ ter Fremdenergie erreichen.

Es ist einem großen Wirkungsgrad zuträglich, wenn der Wärmetauscher als Gegen­ stromwärmetauscher ausgebildet ist und wenn zwischen dem Wärmetauscher und dem Verdichter ein Zwischenkühler zur Kühlung des auf Unterdruck entspannten Arbeitsgases vor dem Verdichten angeordnet ist.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Gasturbine zur allgemeinen Erläute­ rung und

Fig. 2 einen schematischen Aufbau einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung zum Verdichten von Arbeitsgas.

Die in Fig. 1 dargestellte Gasturbine 1 dient nur einer generellen Erläuterung und um­ faßt korrespondierend zu bekannten Gasturbinen einen Verdichter 2, ein Verbren­ nungssystem 3 zur Erhitzung eines Arbeitsgases, eine mit dem erhitzten Arbeitsgas antreibbare (Nutz-)Turbine 4 sowie einen Wärmetauscher 5, der einer Vorwärmung des von dem Verbrennungssystem 3 zu erhitzenden Arbeitsgases mit Hilfe des aus der Turbine 4 abströmenden, noch verhältnismäßig heißen Arbeitsgases dient. Der Ver­ dichter 2 ist beispielsweise als Schaufelradverdichter ausgebildet und von der Turbi­ ne 4 über eine gemeinsame Welle 6 antreibbar.

Bei der Gasturbine 1 wird das durch angesaugte Umgebungsluft gebildete Arbeitsgas vor der Vorwärmung im Wärmetauscher 5 nicht verdichtet. Dementsprechend kann das Arbeitsgas mit einer zumindest im wesentlichen der Umgebungstemperatur ent­ sprechenden Temperatur und vorzugsweise bei etwa Umgebungsdruck über einen Einlaß 7 in den Wärmetauscher 5 eintreten. Im Wärmetauscher 5 wird das Arbeitsgas vorgewärmt und über eine Leitung 8 dem sich anschließenden Verbrennungssystem 3 zugeführt.

Das beispielsweise gasförmige oder flüssige Brennstoffe verfeuernde Verbrennungs­ system 3 erhitzt dann das Arbeitsgas auf beispielsweise etwa 1100°C. Hierbei wird der Druck des Arbeitsgases im wesentlichen nicht erhöht. Er entspricht also immer noch ungefähr dem Umgebungsdruck bzw. dem Eingangsdruck des Arbeitsgases in den offenen Kreislauf am Einlaß 7.

Anschließend wird das erhitzte Arbeitsgas über eine Leitung 9 der Turbine 4 zuge­ führt. In der Turbine 4 wird die thermische Energie des Arbeitsgases teilweise in me­ chanische Energie umgesetzt, die über die Welle 6 einerseits auf den Verdichter 2 übertragen und andererseits als sogenannte Wellenleistung zur Verfügung gestellt wird. In der Turbine 4 wird das erhitzte Arbeitsgas auf einen an der Abströmseite der Turbine 4 anstehenden Unterdruck von vorzugsweise weniger als 50 kPa und insbe­ sondere von 30 kPa oder weniger entspannt, wobei sich das aus der Turbine 4 austre­ tende bzw. über eine Leitung 10 zum Wärmetauscher 5 abströmende Arbeitsgas in der Turbine 4 beispielsweise auf etwa 700°C abgekühlt hat. Der für einen maximalen Wirkungsgrad optimale Unterdruck ist von der technologisch erreichbaren bzw. verwirklichten Turbineneintrittstemperatur abhängig.

Das auf Unterdruck entspannte Arbeitsgas gibt im Wärmetauscher 5 Wärmeenergie an das noch im Verbrennungssystem 3 zu erhitzende Arbeitsgas ab. Ein effektiver Wärmeaustausch wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß der Wärmetauscher 5 als ein im Gegenstrom arbeitender Rekuperator ausgebildet ist. Aufgrund der hohen Temperaturdifferenz von ungefähr 700°C zwischen dem auf Unterdruck entspann­ ten Arbeitsgas und dem vorzuwärmenden, noch zu erhitzenden Arbeitsgas ist ver­ hältnismäßig viel Wärmeenergie übertragbar. So wird das auf Unterdruck entspannte Arbeitsgas vom Wärmetauscher 5 beispielsweise bis auf ca. 75°C abgekühlt und an­ schließend über Leitungen 11 und 12 an den von der Turbine 4 angetriebenen Ver­ dichter 2 weitergeleitet.

Der Verdichter 2 verdichtet das auf Unterdruck entspannte Arbeitsgas dann wieder auf Umgebungsdruck und läßt es über einen Auslaß 13 ins Freie entweichen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Gasturbine 1 also einen offenen Kreislauf für das Arbeitsgas auf.

Der Verdichter 2 dient hier nicht einer Erhöhung des Druckes des Arbeitsgases über den Umgebungsdruck hinaus, sondern einer Aufrechterhaltung des Unterdrucks auf der Abströmseite der Turbine 4. Der Verdichter 2 arbeitet sozusagen als Unterdruck­ pumpe, die am Ende des Strömungsweges des Arbeitsgases angeordnet ist.

Berechnungen haben gezeigt, daß mit der Gasturbine 1 gemäß dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel ein Wirkungsgrad von 50% oder mehr (abgegebene mechanische Energie bzw. Wellenleistung zu eingesetzter Brennstoffenergie) erreichbar ist.

Zur Verminderung der erforderlichen Verdichterleistung ist vorzugsweise in dem Strömungsweg des auf Unterdruck entspannten Arbeitsgases zwischen dem Wärme­ tauscher 5 und dem Verdichter 2 ein Zwischenkühler 14 angeordnet, der einer weite­ ren Absenkung der Temperatur des vom Wärmetauscher 5 vorgekühlten, auf Unter­ druck entspannten Arbeitsgases vor dem Verdichten dient.

Außerdem kann zusätzlich oder alternativ auch ein Wasserabscheider 15 zwischen die Leitungen 11 und 12, also vor den Verdichter 2, geschaltet sein, um in dem auf Un­ terdruck entspannten Arbeitsgas eventuell vorhandenes Wasser vor dem Verdichten des Arbeitsgases abscheiden zu können. Dies ist ebenfalls einer Verringerung der er­ forderlichen Verdichterleistung zuträglich.

Das ggf. in beträchtlicher Menge abgeschiedene Wasser wird gemäß einer Ausfüh­ rungsvariante wieder in das Arbeitsgas, beispielsweise im Verbrennungssystem 3 bzw. in eine Brennkammer desselben, eingedüst. So kann der NO_X-Anteil der Ver­ brennungsluft reduziert werden.

Dem Einlaß 7 des Wärmetauschers 5 für das vorzuwärmende Arbeitsgas ist kein Ver­ dichter für das Arbeitsgas vorgeschaltet. In alternativer Ausführung ist es jedoch auch möglich, eine Einrichtung zur Zuführung von Arbeitsgas dem Einlaß 7 vorzu­ schalten, die beispielsweise von der Turbine 4 angetrieben wird und bei allenfalls verhältnismäßig geringer Erhöhung der Temperatur des Arbeitsgases dessen Einlaß­ druck erhöht.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gasturbine 1 einwellig ausgebildet. Je nach Bedarf kann die Gasturbine 1 selbstverständlich auch mehrwellig, insbesondere zweiwellig, ausgebildet sein. Die mehrwellige Ausbildung des Gasturbine 1 ist beson­ ders für die Verwendung der Gasturbine 1 als mechanischer Antrieb, beispielsweise zum Antrieb eines Verdichters für Pipeline-Verdichter-Stationen, geeignet.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung 20 mit einem Verdichter 21 zum Verdich­ ten eines Arbeitsgases, beispielsweise Erdgas in einer Pipeline o. dgl., erläutert. Die Vorrichtung 20 umfaßt über den Verdichter 21 hinaus in Analogie zu der voranste­ hend beschriebenen Gasturbine 1 einen Erhitzer 22 zur Erhitzung von Arbeitsgas mittels von außen zugeführter Wärmeenergie, wie durch Pfeil 23 angedeutet, eine mit dem erhitzten Arbeitsgas antreibbare (Nutz-)Turbine 24 sowie einen Wärmetauscher 25, der einer Vorwärmung des von dem Erhitzer 22 zu erhitzenden Arbeitsgases mit Hilfe des aus der Turbine 25 abströmenden, noch verhältnismäßig heißen Arbeitsgases dient.

Der Verdichter 21 ist beispielsweise als Schaufelradverdichter ausgebildet und ist von der Turbine 24 über eine gemeinsame Welle 26 oder eine sonstige mechanische Kopplung antreibbar.

Bei der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 20 tritt das zu verdichtende Arbeitsgas, bei­ spielsweise Erdgas, aus einer Pipeline mit einem Eingangsdruck von beispielsweise 5 MPa, über einen Einlaß 27 in den Wärmetauscher 25 ein. Im Wärmetauscher 25 wird das Arbeitsgas vorgewärmt und über eine Leitung 28 dem sich anschließenden Erhit­ zer 22 zugeführt.

Der insbesondere als Wärmetauscher ausgebildete Erhitzer 22 erhitzt dann das Ar­ beitsgas mittels der fremdzugeführten Wärmeenergie beispielsweise auf etwa 300°C. Hierbei wird der Druck des Arbeitsgases im wesentlichen nicht erhöht. Er entspricht also immer noch ungefähr dem Eingangsdruck in den Wärmetauscher 25, also dem Eingangsdruck des bezüglich der Vorrichtung 20 offenen Kreislaufs für das Arbeits­ gas.

Anschließend wird das erhitzte Arbeitsgas über eine Leitung 29 der Turbine 24 zuge­ führt. In der Turbine 24 wird die thermische Energie des Arbeitsgases teilweise in me­ chanische Energie umgesetzt, die über die Welle 26 auf den Verdichter 21 übertragen wird. In der Turbine 24 wird das erhitzte Arbeitsgas auf einen an der Abströmseite der Turbine 24 anstehenden Unterdruck, der geringer als der genannte Eingangsdruck des Arbeitsgases ist und vorzugsweise weniger als dreiviertel des Eingangsdrucks, beispielsweise also etwa die Hälfte bzw. 2,5 MPa, beträgt, entspannt. Das aus der Turbine 24 austretende bzw. über eine Leitung 30 zum Wärmetauscher 25 abströ­ mende Arbeitsgas hat sich in der Turbine 24 beispielsweise auf etwa 100 bis 200°C abgekühlt.

Das auf Unterdruck entspannte Arbeitsgas gibt im Wärmetauscher 25 Wärmeenergie an das noch im Erhitzer 22 zu erhitzende Arbeitsgas ab. Ein effektiver Wärmeaus­ tausch wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß der Wärmetauscher 22 als ein im Ge­ genstrom arbeitender Rekuperator ausgebildet ist. Im Wärmetauscher 25 wird das auf Unterdruck entspannte Arbeitsgas beispielsweise auf etwa 50 bis 100°C abgekühlt und anschließend über Leitungen 31 und 32 an den von der Turbine 24 und durch zusätzliche mechanische Fremdenergie, deren Zuführung durch Pfeil 33 angedeutet ist, angetriebenen Verdichter 21 weitergeleitet. Der Verdichter 21 verdichtet das auf Unterdruck entspannte Arbeitsgas dann über den Eingangsdruck, beispielsweise auf etwa das 1,5-fache, also z. B. auf etwa 7 bis 8 MPa, und läßt das verdichtete Arbeits­ gas dann über einen Auslaß 34 aus der Vorrichtung 20, beispielsweise in eine ange­ schlossene (nicht dargestellte) Pipeline o. dgl., entweichen. Die vorschlagsgemäße Vorrichtung 20 weist also einen offenen Kreislauf für das Arbeitsgas auf.

Der Verdichter 21 dient hier nicht nur der üblichen Erhöhung des Druckes des Ar­ beitsgases über den Eingangsdruck hinaus, sondern auch einer Aufrechterhaltung des Unterdruckes auf der Abströmseite der Turbine 24. Insoweit arbeitet der Verdich­ ter 21 sozusagen als Unterdruckpumpe, die am Ende des Strömungsweges des Ar­ beitsgases angeordnet ist.

Berechnungen haben gezeigt, daß bei einer Kopplung der vorschlagsgemäßen Vor­ richtung 20 mit einer herkömmlichen Gasturbine, die sowohl die mechanische Fremd­ energie zum Antreiben des Verdichters 21 als auch die erforderliche Wärmeenergie für den Erhitzer 22 bereitstellt, bei gleicher Verdichterleistung die erforderliche Lei­ stungsauslegung der Gasturbine um ca. 20 bis 40% reduziert werden kann. Dies er­ möglicht erhebliche Kosteneinsparungen im Betrieb.

Zur Verminderung der erforderlichen Verdichterleistung kann in Analogie zu der in Fig. 1 dargestellten Gasturbine 1 in dem Strömungsweg des auf Unterdruck entspann­ ten Arbeitsgases zwischen dem Wärmetauscher 25 und dem Verdichter 21 ein Zwi­ schenkühler 35 angeordnet werden, der einer weiteren Absenkung der Temperatur des vom Wärmetauscher 25 vorgekühlten, auf Unterdruck entspannten Arbeitsgases vor dem Verdichten dient.

Claims (9)

1. Verfahren zum Verdichten eines Arbeitsgases, wie Erdgas, von einem Eingangs­ druck auf einen erhöhten Ausgangsdruck, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsgas zunächst vorgewärmt und anschließend mittels fremdzuge­ führter Wärmeenergie erhitzt wird, das erhitzte Arbeitsgas eine Turbine antreibt und hierbei auf einen unter dem Eingangsdruck liegenden Druck entspannt wird, das in der Turbine entspannte Arbeitsgas durch Wärmeaustausch das vor­ zuwärmende Arbeitsgas vorwärmt und anschließend mittels eines von der Tur­ bine und durch Fremdenergie angetriebenen Verdichters auf den Ausgangs­ druck verdichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeenergie zur Erhitzung des Arbeitsgases und die Fremdenergie zum Antrieb des Verdichters durch eine Gasturbine bereitgestellt werden.

3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsgas vor der Erhitzung ohne vorherige Verdichtung durch den Wärmeaustausch mit dem auf Unterdruck entspannten Arbeitsgas vorgewärmt wird.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Unterdruck entspannte Arbeitsgas nach dem Wärmeaustausch und vor dem Verdichten gekühlt wird.

5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser aus dem auf Unterdruck entspannten Arbeitsgas nach dem Wärme­ austausch und vor dem Verdichten abgeschieden wird.

6. Vorrichtung (20) mit einem durch Fremdenergie antreibbaren Verdichter (21) zur Verdichtung eines Arbeitsgases, wie Erdgas, von einem Eingangsdruck auf einen erhöhten Ausgangsdruck, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (20) einen Erhitzer (22) zur Erhitzung des Arbeitsgases mit­ tels fremdzugeführter Wärmeenergie, eine vom erhitzten Arbeitsgas antreibbare Turbine (24) zur Abgabe von Antriebsenergie an den Verdichter (21) und einen Wärmetauscher (25) zur Vorwärmung von zu erhitzendem Arbeitsgas durch Wärmeaustausch mit in der Turbine (24) entspanntem Arbeitsgas umfaßt, wobei der Verdichter (21) der Turbine (24) und dem Wärmetauscher (25) derart nach­ geschaltet ist, daß an der Turbine (24) abströmseitig ein unter dem Eingangs­ druck liegender Unterdruck für das Arbeitsgas erzeugbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (25) als Gegenstromwärmetauscher ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wärmetauscher (25) und dem Verdichter (21) ein Zwischenkühler (35) zur Kühlung des auf Unterdruck entspannten Arbeitsgases vor dem Verdichten an­ geordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasturbine zur Bereitstellung der Wärmeenergie für den Erhitzer (22) zur Erhitzung des Arbeitsgases und zur Bereitstellung der Fremdenergie zum An­ trieb des Verdichters (21) vorgesehen ist.