DE19830458C1

DE19830458C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von bei der Erdölförderung anfallenden Erdgasen

Info

Publication number: DE19830458C1
Application number: DE1998130458
Authority: DE
Inventors: Alois Hobler; Peter Luebcke Hirth; Herbert Quasnitschka
Original assignee: DSD GAS und TANKANLAGENBAU GMB
Current assignee: DSD GAS und TANKANLAGENBAU GMB
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2018-07-09

Abstract

Erdgase, die bei der Erdölförderung anfallen, enthalten leichtsiedende, kondensationsfähige Kohlenwasserstoffe und Wasser, das mittels eines Trocknungsmediums entzogen werden muß. In einem Kaltabscheider (5) wird ein Kondensat aus dem Trocknungsmedium mit allen bei den Betriebsparametern des Kaltabscheiders (5) verflüssigten Begleitstoffen abgeschieden. Anschließend wird das Kondensat in einem Drei-Phasen-Abscheider (11) in a) Trocknungsmedium mit Wasser, b) gasförmige Kohlenwasserstoffe und c) Kohlenwasserstoffkondensate zerlegt. Um dabei die Menge der freigesetzten dampfförmigen Kohlenwasserstoffe und den Aufwand an Trocknungsmedium, Energie und Apparaten zu verringern, wird das aus dem Kaltabscheider (5) austretende Kondensat ohne Zwischenbeheizung dem Drei-Phasen-Abscheider (11) zugeführt, in dem a) das Trocknungsmedium mit Wasser, b) gasförmige Kohlenwasserstoffe und c) kondensierte Kohlenwasserstoffe getrennt werden. Diese Phasen werden quantitativ abgezogen, und das Trocknungsmedium wird einem Entwässerungs-Regenerator (27) zum destillativen Austreiben des Wassers und anschließend in erwärmtem Zustand dem Drei-Phasen-Abscheider (11) zu dessen Beheizung zugeführt, der zu diesem Zweck vorzugsweise einen Sumpf (24) mit einem Heizkörper (25) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von bei der Erdölförde rung anfallenden Erdgasen, die als Begleitstoffe Wasser und leichtsieden de, kondensationsfähige Kohlenwasserstoffe enthalten, mittels eines internen Kreislaufs eines Trocknungsmediums aus der Gruppe der mehr wertigen Alkohole, insbesondere der Glykole, wobei in in einem Kalt abscheider ein Kondensat aus dem Trocknungsmedium mit allen bei der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck des Kaltabscheiders verflüs sigten Begleitstoffen des Erdgases abgeschieden wird und wobei das Kondensat anschließend einem Drei-Phasen-Abscheider zugeführt wird, in dem das Kondensat in die Gruppen a) Trocknungsmedium mit Wasser b) gasförmige weitere Kohlenwasserstoffe und c) Kohlenwasserstoffkonden sate zerlegt und die Gruppen b) und c) weiteren Verwendungen zugeführt werden.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (Firmen-Druckschrift "DSD Condensate Extraction Plant" der DSD Dillinger Stahlbau GmbH, Friedberg, 1973, ferner Firmen-Druckschrift "Anlagen zur Trocknung von Gasen" der Bamag Verfahrenstechnik GmbH, Butzbach, Mai 1970) wird das Trocknungsmedium mit dem Wasser und flüssigen Kohlenwasserstoffen zwischen dem Kaltabscheider und dem Drei-Phasen-Abscheider in einer mehrstufigen Erwärmung auf ca. 60°C aufgeheizt, da sich hierbei erfahrungsgemäß die beste Auftrennung des Gemisches im Drei-Phasen- Abscheider einstellte. Bedingt durch den niedrigen Druck und die erhöhte Temperatur geht hierbei ein großer Teil der flüssigen Kohlenwasserstoffe in die Gasphase über. Diese Lösungsgasphase wird in der Regel dem vorhandenen Heizgassystem zugeleitet, wird aber dort nicht in der gesamten Menge benötigt. Das überschüssige Gas wird dann entweder in die Umwelt abgeleitet oder mit großem Apparateaufwand komprimiert. Außerdem geht ständig ein größerer Teil des Trocknungsmediums durch seine bessere Löslichkeit in den Kohlenwasserstoffen bei der höheren Temperatur verloren. Hinzu kommen ein erheblicher apparativer und energetischer Aufwand, also erhöhte Investitions- und Betriebskosten, für die mehrstufige Erwärmung und eine entsprechende Umweltbelastung.

Unter Erdgas bzw. Erdölbegleitgas wird üblicherweise ein Gemisch aus zahlreichen gasförmigen, mehr oder weniger stark verunreinigten Kohlenwasserstoffverbindungen verstanden, die aus der Erde stammen, bei normalen Druck- und Temperaturbedingungen gasförmig und im übrigen brennbar sind. Das Erdgas ist in der Lagerstätte und ggf. in einem Speicher meistens in Kontakt mit Wasser und daher unter Lagerstättenbedingungen mit Wasserdampf im Gleichgewichtszustand. Dies bewirkt, daß der Wasserdampf durch den Temperaturabfall beim Aufsteigen innerhalb der Verrohrung des Bohrlochs kondensiert und, daß es über Tage zu einem primären Wasseranfall kommt, der hinter dem Eruptionskreuz in einem Freiwasserabscheider abgefangen wird.

Der im Gas verbleibende Wasseranteil muß nun noch soweit aus dem Erdgas entfernt werden, daß sichergestellt ist, daß beim weiteren Transport zum Endverbraucher kein Wasser mehr auskondensiert. Die entscheidenden Gründe für die Gastrocknung sind die Vermeidung von

a) inneren Korrosionen der Rohrleitungen und
b) der Hydratbildung in den Strömungswegen.

Die Innenkorrosion wird durch die Gasbestandteile CO₂, H₂S, O₂ und organische Säuren in Verbindung mit dem Wasserdampfkondensat verursacht; hiergegen gibt es außer der Gastrocknung keinen wirt schaftlich vertretbaren Schutz.

Gashydrate sind feste Verbindungen, die unter bestimmten Temperatur- und Druckbedingungen durch Reaktionen des Gases mit flüssigem Wasser entstehen. Nach den heutigen Vorstellungen sind Gashydrate pseudochemische Verbindungen von Wasser und Gas. In das Molekül gitter des tropfbaren Wassers werden unter definierten Drücken und Temperaturen Gasmoleküle geeigneter Größe eingebaut. Es bilden sich schneeartig aussehende Kristalle, die bei Veränderung der Bildungs bedingungen durch Absenken des Drucks oder Anhebung der Temperatur wieder in ihre Ausgangskomponenten zerfallen, nämlich in Wasser und Gas.

Das Auftreten von Gashydraten in Rohrleitungen führt zu ernsten Störun gen. Besonders gefährdet sind Regelgeräte und andere Armaturen, die schnell zugesetzt werden können und damit die Aufrechterhaltung des Betriebes unmöglich machen. Eine Hydratbildung ist also dann zu befürchten wenn:

- ein Gas entsprechender Zusammensetzung vorliegt,
- Druck und Temperatur des Gases bei oder unter den Hydratbildungsbedingungen liegen,
- im Gas Wasser in flüssiger Form mitgeführt wird.

Um diese Gefahren zu vermeiden, muß also das Erdgas getrocknet wer den. Zum Trocknen von Erdgas wird häufig die Tieftemperaturtrocknung angewandt, wodurch weder Wasser noch höhere Kohlenwasserstoffe auf dem Wege zum Verbraucher auskondensieren. Das Phasenverhalten normaler Erdgase ist in Abhängigkeit von der Gaszusammensetzung infolge der sehr unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der einzelnen Kohlenwasserstoffe sehr komplex. So kann man beispielsweise feststellen, daß in bestimmten Bereichen des Phasenraumes bei isother mer Druckabsenkung zunächst ein Teil der Kohlenwasserstoffe auskon densiert, aber bei weiterer Druckabsenkung wieder in die Gasphase übergeht.

Da bei den üblichen und mehrstufigen Tieftemperatur-Trocknungsverfah ren die Hydratbildungstemperatur und der Gefrierpunkt des Wassers unterschritten wird, muß ein Trocknungsmedium wie beispielsweise Monoethylenglykol (MEG) injiziert werden. Das Eindüsen von MEG bewirkt eine Absenkung der Hydratbildungs- und der Gefrierpunktstemperatur. Die kondensierten Bestandteile des Erdgases und das eingedüste MEG werden anschließend im Kaltabscheider abgeschieden und dem Glykol regenerator zugeführt. Dort erfolgt eine Aufbereitung des verunreinigten Glykols auf die gewünschte Reinheit, bevor es über Pumpen wieder injiziert wird.

Wie bereits beschrieben, geht hierbei aber ein großer Teil der flüssigen Kohlenwasserstoffe in die Gasphase über und wird entweder als Heizgas verbrannt oder aufwendig und mit großem Energie- und Apparateaufwand komprimiert. Außerdem geht ständig ein größerer Teil des Trocknungs mediums durch seine bessere Löslichkeit in den Kohlenwasserstoffen bei der höheren Temperatur verloren. Die Folgen einer Zwischenaufheizung von Trocknungsmittel, Wasser und flüssigen Kohlenwasserstoffen sind also erhöhte Investitions- und Betriebskosten, für die mehrstufige Erwär mung und eine entsprechende Umweltbelastung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs angegebe ne Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die Menge der im Drei-Pha senabscheider freigesetzten dampfförmigen Kohlenwasserstoffe, der sogenannten Lösungsgase, verringert wird, daß der Energie- und Appa rateaufwand und damit die Investitions- und Betriebskosten reduziert werden und daß auch geringere Verluste an Trocknungsmedium und eine geringere Umweltbelastung auftreten.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegeben Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß das aus dem Kaltabscheider (5) mit dessen Austrittstemperatur austretende Kondensat ohne Zwischen beheizung dem Drei-Phasen-Abscheider (11) zugeführt wird, aus dem

a) das Trocknungsmedium mit dem Wasser,
b) gasförmige Kohlenwasserstoffe und
c) kondensierte Kohlenwasserstoffe

getrennt und zumindest im wesentlichen quantitativ abgezogen werden, und daß das Trocknungsmedium zunächst einem Entwässerungs-Regene rator (

27

) zum destillativen Austreiben des Wassers und anschließend in erwärmtem Zustand dem Drei-Phasen-Abscheider (

11

) zu dessen Beheizung zugeführt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die gestellte Aufgabe in vollem Umfange gelöst, insbesondere werden durch die Betriebsweise des Drei-Phasen-Abscheiders folgende Vorteile erzielt:

1. Die flüssigen Kohlenwasserstoffe werden nur minimal erwärmt, und zwar durch Abwärme aus dem Entwässerungs-Regenerator. Hierdurch wird die Verdampfung von Kohlenwasserstoffen minimiert, d. h. es wird eine höhere Ausbeute an verkaufsfähigen flüssigen Kohlenwasserstof fen erreicht.
2. Durch die geringere Verdampfung von Kohlenwasserstoffen fällt deutlich weniger Lösungsgas im Drei-Phasen-Abscheider an, was aus der Sicht des Umweltschutzes und der Investitions- und Betriebs kosten eine deutliche Verbesserung darstellt.
3. Durch den Wegfall von Wärmetauschern für die Aufheizung des Einsatzgemisches werden einerseits die Investitionskosten und der Platzbedarf reduziert, andererseits fallen auch geringere Betriebs kosten an, da der Energiebedarf für die Aufheizung des Einsatzgemi sches deutlich gesenkt wird. Weiterhin reduzieren sich die Verluste an gasförmigem Trocknungsmedium durch die tieferen Temperaturen. Auch die Verluste an flüssigen Trocknungsmedium im Drei-Phasen- Abscheider werden, bedingt durch die niedrigere Löslichkeit des Trocknungsmediums in den kälteren Kohlenwasserstoffen reduziert.

Es ist im Zuge weiterer Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination -:

1. das Erdgas nach einer Vorkühlung in einem Luftkühler zunächst der Primärseite eines Gas-Gas-Wärmetauscher zugeführt wird, in dem in das Erdgas eine Teilmenge des Trocknungsmediums eingedüst wird und aus dessen Sekundärseite das getrocknete Erdgas dem Erdgas-Netz zugeführt wird,
2. das Erdgas mit dem Trocknungsmedium und dem aufgenomme nen Wasser einem Gas-Kältemittel-Wärmetauscher zugeführt wird, in den eine weitere Teilmenge des Trocknungsmediums eingedüst wird und in dem die Temperatur des zugeführten Mediengemischs weiter abgesenkt wird,
3. das Mediengemisch aus dem Gas-Kältemittel-Wärmetauscher dem Kaltabscheider zugeführt und in diesem von allen bei der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck des Kaltabscheiders verflüssigten Begleitstoffen des Erdgases befreit wird, während das bereits weitgehend getrocknete Erdgas als Kühlmittel der Sekundärseite des Gas-Gas-Wärmetauscher zugeführt und von dieser an das Erdgas-Netz abgegeben wird,
4. die im Kaltabscheider vorliegende flüssige Phase ohne Zwischenbeheizung dem Drei-Phasen-Abscheider zugeführt wird, insbesondere, wenn
5. dem Trocknungsmedium mit dem Wasser sowie restlichen Kohlen wasserstoffen in einem Sumpf des Drei-Phasen-Abscheiders mittels des im Kreislauf geführten Trocknungsmediums temperaturgeregelt eine solche Wärmemenge zugeführt wird, daß bei der Betriebstem peratur und dem Betriebsdruck des Drei-Phasen-Abscheiders flüch tige Lösungsgase ausgetrieben und flüssige Kohlenwasser getrennt vom wasserhaltigen Trocknungsmedium aufgefangen und an einen Kondensat-Tank abgegeben werden.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Trocknen von bei der Erdölförderung anfallenden Erdgasen, die als Begleitstoffe Wasser und leichtsiedende, kondensationsfähige Kohlenwasserstoffe enthalten, mittels eines internen Kreislaufs eines Trocknungsmediums aus der Gruppe der mehrwertigen Alkohole, insbesondere der Glykole, mit

a) einem Kaltabscheider für die Abscheidung eines Kondensats aus dem Trocknungsmedium mit allen bei der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck des Kaltabscheiders verflüssigten Begleitstoffen des Erdgases, mit
b) einem Drei-Phasen-Abscheider zur Zerlegung des Kondensats des Kaltabscheiders in die Gruppen a) Trocknungsmedium mit Wasser b) gasförmige weitere Kohlenwasserstoffe und c) Kohlenwasserstoff kondensate und mit
c) einem dem Drei-Phasen-Abscheider nachgeschalteten Entwässe rungs-Regenerator zum destillativen Austreiben des Wassers aus dem Trocknungsmedium.

Zur Lösung der gleichen Aufgabe ist eine solche Vorrichtung erfindungs gemäß dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Drei-Phasen-Abscheider dem Kaltabscheider unmittelbar, also ohne Heizstufe(n), nachgeschaltetet ist und daß
b) der Drei-Phasen-Abscheider einen Sumpf mit einem Heizkörper auf weist, dem der Trocknungsmediums-Ausgang des Entwässerungs- Regenerators aufgeschaltet ist.

Im Zuge weiterer Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es wiederum besonders vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination - vorgesehen sind:

a) ein Luftkühler zur Vorkühlung des Erdgases,
b) ein dem Luftkühler bezüglich der Erdgasführung nachgeschalte ter Gas-Gas-Wärmetauscher dessen Primärseite zusätzlich an eine Rückführungsleitung für das Trocknungsmedium ange schlossen ist und dessen Sekundärseite dem getrockneten kalten Erdgas ausgesetzt und an das Erdgas-Netz angeschlos sen ist,
c) ein dem Gas-Gas-Wärmetauscher bezüglich der Erdgasführung nachgeschalteter Gas-Kältemittel-Wärmetauscher, dessen Primärseite zusätzlich an eine Rückführungsleitung für das Trocknungsmedium angeschlossen und dessen Sekundärseite mit einem Kälteaggregat verbunden ist,
d) ein dem Gas-Kältemittel-Wärmetauscher bezüglich der Erdgas führung nachgeschalteter Kaltabscheider dessen Gasraum mit der Sekundärseite des Gas-Gas-Wärmetauschers verbunden ist, und dessen Flüssigkeitsraum zum Sammeln von bei der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck des Kaltabscheiders verflüssigten Begleitstoffen des Erdgases dient, insbesondere wenn
e) dem Heizkörper eine Bypass-Leitung mit einem Temperaturregler und einem Umsteuerventil zugeordnet sind, durch die die Mengenvertei lung des Trocknungsmediums zwischen dem Heizkörper und der Bypass-Leitung temperaturabhängig regelbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Fließschema der wesentlichen Elemente einer funktions fähigen Anlage und

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und mit zusätzlichen Einzelheiten.

Mit dem Ausdruck "Erdgas" wird dabei auch das behandelte und getrock nete Erdgas bis zur Abgabe an das Netz bezeichnet.

Gemäß Fig. 1 wird nasses Erdgas aus einem natürlichen Vorkommen mit einer Temperatur von 50°C und einem Druck von 11 bar zunächst in einem Luftkühler 1 auf 40°C abgekühlt und dann in Röhren (Primärseite) eines Gas-Gas-Wärmetauschers 2 weiter auf 9°C heruntergekühlt. Hierbei wird der Primärseite des Wärmetauschers 2 zur Aufnahme des Wassergehalts des Erdgases durch Düsen 2a ein Trocknungsmittel aus der Gruppe der mehrwertigen Alkohole, beispielsweise Glykol, zurgeführt, über dessen Herkunft weiter unten noch nähere Angaben gemacht werden.

In einem Gas-Kältemittel-Wärmetauscher 3 mit einem angeschlossenen Kälteaggregat 4, das eine Vorlauftemperatur von -14°C und eine Rück lauftemperatur von -10°C erzeugt, wird die Temperatur des Erdgases weiter auf -8°C bei einem Druck von 10 bar abgesenkt. Auch hierbei wird der Primärseite des Wärmetauschers 3 zur Aufnahme weiteren Wassers des Erdgases durch Düsen 3a ein Trocknungsmittel aus der Gruppe der mehrwertigen Alkohole, beispielsweise Glykol, zurgeführt, über dessen Herkunft weiter unten noch nähere Angaben gemacht werden.
In diesem Zustand wird der Abzug des Wärmetauschers 3, einem Kalt abscheider 5 zugeführt, in dem das Erdgas bei -8°C und 10 bar in eine flüssige Phase 6 (in einem Flüssigkeitsraum 6a) und in eine gasförmige Phase 7 (in einem Gasraum 7a) zerlegt wird. Der Flüssigkeitsspiegel im Kaltabscheider 5 wird durch einen Füllstandsregler 8 mit einem Sensor 8a und einem Regelventil 8b konstant gehalten. Die flüssige Phase 6 enthält das flüssige Trocknungsmittel mit Wasser sowie flüssige Kohlenwasser stoffe, die noch eine beträchtliche Energiequelle darstellen.

Die praktisch wasserfreie gasförmige Phase 7 mit einer Temperatur von -8°C wird bei einem Druck von 10 bar über eine Leitung 9 der Sekundär seite des Gas-Gas-Wärmetauschers 2 zugeführt, darin auf 35°C aufge heizt und mit einem Druck von 9 bar über eine Leitung 10 als getrocknetes Erdgas ans Netz abgegeben.

Die flüssige Phase 6 mit einer Temperatur von -8°C und einem Druck von 6 bar wird über eine Leitung 11a ohne Zwischenerwärmung einem Drei- Phasenabscheider 11 mit einem Stauwehr 11b zugeführt, in dem bei etwa -8°C und 6 bar folgende Behandlungen durchgeführt werden:
In dem Drei-Phasen-Abscheider 11 werden gemäß Fig. 2 - von oben nach unten - drei Flüssigkeitsspiegel 12, 13 und 14 gebildet. Der oberste Flüs sigkeitsspiegel 12 wird durch die Oberkante des Stauwehrs 11b fest gelegt. Zwischen den Flüssigkeitsspiegeln 12 und 14 befinden sich Koh lenwasserstoffe 15, die bei den angegebenen Parametern flüssig sind und nach Maßgabe ihres Neuzugangs über das Staubwehr 11b abfließen. Jenseits dieses Stauwehrs 11b befindet ein Reservoir 15a mit dem zweiten Flüssigkeitsspiegel 13, der durch einen Füllstandsregler 16 konstant gehalten wird. Diese flüssigen Kohlenwasserstoffe werden über eine Leitung 17 bei -8°C und 2 bar einem Kondensattank zur weiteren Verwertung zugeführt.

Das über dem Flüssigkeitsspiegel 12 gebildete gasförmige Gemisch an brennbaren Kohlenwasserstoffen wird über einen Tropfenabscheider 18, einen Druckregler 19 und eine Leitung 20 bei -8°C und 3 bar abgezogen und als sog. "Lösungsgas" einem nicht gezeigten Heizgassystem zuge führt.

Der unterste Flüssigkeitsspiegel 14, der durch einen Füllstandsregler 21 konstant gehalten wird, begrenzt das Volumen 22 des wasserhaltigen Trocknungsmittels, das über ein Flüssig-Flüssig-Abscheiderpaket 23 einem Sumpf 24 zugeführt wird, in dem sich ein als Heizschlange ausge bildeter Heizkörper 25 befindet, auf dessen Wirkung nachstehend noch näher eingegangen wird.

Das wasserhaltige Trocknungsmittel wird über eine Vorlaufleitung 26 bei 19°C und 3 bar einem Entwässerungs-Regenerator 27 bekannter Bauart zugeführt und kehrt - entwässert - über eine Rücklaufleitung 28 mit einer Förderpumpe (28a) bei 70°C und 12 bar in den Kreislauf zurück. Die Temperatur im Sumpf 24 wird durch einen Temperaturregler 29 geregelt, zu dem ein Umsteuerventil 29a und eine Bypass-Leitung 30 gehören, und mit 38°C und 11 bar wird das entwässerte Trocknungsmittel über Leitungen zu den Düsen 2a und 3a zurückgeführt.

Die Erdgaskomponenten getrocknetes Erdgas, Lösungsgas und flüssige Kohlenwasserstoffe werden auf diese Weise bei minimalem Energie verbrauch und ohne Leitungsverstopfungen sauber getrennt gewonnen.

Bezugszeichenliste

1

Luftkühler

2

Gas-Gas-Wärmetauschers

2

aDüsen

3

Kältemittel-Wärmetauscher

3

aDüsen

4

Kälteaggregat

5

Kaltabscheider

6

flüssige Phase

6

aFlüssigkeitsraum

7

gasförmige Phase

7

aGasraum

8

Füllstandsregler

8

aSensor

8

bRegelventil

9

Leitung

10

Leitung

11

Drei-Phasen-Abscheider

11

aLeitung

11

bStauwehr

12

Flüssigkeitsspiegel

13

Flüssigkeitsspiegel

14

Flüssigkeitsspiegel

15

Kohlenwasserstoffe

15

aReservoir

16

Füllstandsregler

17

Leitung

17

18

Tropfenabscheider

19

Druckregler

20

Leitung

21

Füllstandsregler

22

Volumen

23

Flüssig-Flüssig-Abscheiderpaket

24

Sumpf

25

Heizkörper

26

Vorlaufleitung

27

Entwässerungs-Regenerator

27

aTrocknungsmediums-Ausgang

28

Rücklaufleitung

28

aFörderpumpe

29

Temperaturregler

29

aUmsteuerventil

29

a

30

Bypass-Leitung

31

Leitung

31

aLeitung

31

bLeitung.

Claims

1. Verfahren zum Trocknen von bei der Erdölförderung anfallenden Erdgasen, die als Begleitstoffe Wasser und leichtsiedende, konden sationsfähige Kohlenwasserstoffe enthalten, mittels eines internen Kreislaufs eines Trocknungsmediums aus der Gruppe der mehrwer tigen Alkohole, insbesondere der Glykole, wobei in in einem Kalt abscheider (5) ein Kondensat aus dem Trocknungsmedium mit allen bei der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck des Kaltab scheiders (5) verflüssigten Begleitstoffen des Erdgases abgeschie den wird und wobei das Kondensat anschließend einem Drei-Pha sen-Abscheider (11) zugeführt wird, in dem das Kondensat in die Gruppen a) Trocknungsmedium mit Wasser b) gasförmige weitere Kohlenwasserstoffe und c) Kohlenwasserstoffkondensate zerlegt und die Gruppen b) und c) weiteren Verwendungen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Kaltabscheider (5) mit dessen Austrittstemperatur austretende Kondensat ohne Zwischen beheizung dem Drei-Phasen-Abscheider (11) zugeführt wird, aus dem

getrennt und zumindest im wesentlichen quantitativ abgezogen wer den, und daß das Trocknungsmedium zunächst einem Entwässe rungs-Regenerator (27) zum destillativen Austreiben des Wassers und anschließend in erwärmtem Zustand dem Drei-Phasen-Abschei der (11) zu dessen Beheizung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Erdgas nach einer Vorkühlung in einem Luftkühler (1) zunächst der Primärseite eines Gas-Gas-Wärmetauscher (2) zugeführt wird, in dem in das Erdgas eine Teilmenge des Trocknungsmediums eingedüst wird und aus dessen Sekundär seite das getrocknete Erdgas dem Erdgas-Netz zugeführt wird,
b) das Erdgas mit dem Trocknungsmedium und dem aufgenomme nen Wasser einem Gas-Kältemittel-Wärmetauscher (3) zugeführt werden, in den eine weitere Teilmenge des Trocknungsmediums eingedüst wird und in dem die Temperatur des zugeführten Mediengemischs weiter abgesenkt wird,
c) das Mediengemisch aus dem Gas-Kältemittel-Wärmetauscher (3) dem Kaltabscheider (5) zugeführt und in diesem von allen bei der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck des Kaltab scheiders (5) verflüssigten Begleitstoffen des Erdgases befreit wird, während das bereits weitgehend getrocknete Erdgas als Kühlmittel der Sekundärseite des Gas-Gas-Wärmetauscher (2) zugeführt und von dieser an das Erdgas-Netz abgegeben wird,
d) die im Kaltabscheider vorliegende flüssige Phase (6) ohne Zwischenbeheizung dem Drei-Phasen-Abscheider (11) zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Trock nungsmedium mit dem Wasser sowie restlichen Kohlenwasserstoffen in einem Sumpf (24) des Drei-Phasen-Abscheiders (11) mittels des im Kreislauf geführten Trocknungsmediums temperaturgeregelt eine solche Wärmemenge zugeführt wird, daß bei der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck des Drei-Phasen-Abscheiders (11) flüchtige Lösungsgase ausgetrieben und flüssige Kohlenwasser getrennt vom wasserhaltigen Trocknungsmedium aufgefangen und an einen Kon densat-Tank abgegeben werden.

4. Vorrichtung zum Trocknen von bei der Erdölförderung anfallenden Erdgasen, die als Begleitstoffe Wasser und leichtsiedende, konden sationsfähige Kohlenwasserstoffe enthalten, mittels eines internen Kreislaufs eines Trocknungsmediums aus der Gruppe der mehrwer tigen Alkohole, insbesondere der Glykole, mit

a) einem Kaltabscheider (5) für die Abscheidung eines Kondensats aus dem Trocknungsmedium mit allen bei dar Betriebstempe ratur und dem Betriebsdruck des Kaltabscheiders (5) verflüs sigten Begleitstoffen des Erdgases, mit
b) einem Drei-Phasen-Abscheider (11) zur Zerlegung des Konden sats des Kaltabscheiders (5) in die Gruppen a) Trocknungs medium mit Wasser b) gasförmige weitere Kohlenwasserstoffe und c) Kohlenwasserstoffkondensate und mit
c) einem dem Drei-Phasen-Abscheider (11) nachgeschalteten Entwässerungs-Regenerator (27) zum destillativen Austreiben des Wassers aus dem Trocknungsmedium,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Drei-Phasen-Abscheider (11) dem Kaltabscheider (5) unmittelbar nachgeschaltetet ist und daß
b) der Drei-Phasen-Abscheider (11) einen Sumpf (24) mit einem Heizkörper (25) aufweist, dem der Trocknungsmediums-Aus gang (27a) des Entwässerungs-Regenerators (27) aufgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch

a) einen Luftkühler (1) zur Vorkühlung des Erdgases,
b) einen dem Luftkühler (1) bezüglich der Erdgasführung nachge schalteten Gas-Gas-Wärmetauscher (2) dessen Primärseite zusätzlich an eine Rückführungsleitung (31, 31a) für das Trock nungsmedium angeschlossen ist und dessen Sekundärseite dem getrockneten kalten Erdgas ausgesetzt und an das Erdgas-Netz angeschlossen ist,
c) einen dem Gas-Gas-Wärmetausche (2) bezüglich der Erdgas führung nachgeschalteten Gas-Kältemittel-Wärmetauscher (3), dessen Primärseite zusätzlich an eine Rückführungsleitung (31, 31b) für das Trocknungsmedium angeschlossen und dessen Sekundärseite mit einem Kälteaggregat (4) verbunden ist,
d) einen dem Gas-Kältemittel-Wärmetauscher (3) bezüglich der Erd gasführung nachgeschalteten Kaltabscheider (5) dessen Gas raum (7a) mit der Sekundärseite des Gas-Gas-Wärmetauschers (2) verbunden ist, und dessen Flüssigkeitsraum (6a) zum Sam meln von bei der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck des Kaltabscheiders (5) verflüssigten Begleitstoffen des Erd gases dient.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Heizkörper (25) eine Bypass-Leitung (30) mit einem Temperaturregler (29) und einem Umsteuerventil (29a) zugeordnet sind, durch die die Mengenverteilung des Trocknungsmediums zwischen dem Heizkörper (25) und der Bypass-Leitung (30) temperaturabhängig regelbar ist.